3.1.3. Методология изучения природных условий района трассирования

Исследование и познание природных условий выполняется в результате наблюдений с помощью разных методов в период полевых изысканий. Однако параметры, характеризующие структуру и состояние изучаемых природных объектов и процессов обычно недоступны для непосредственного измерения. Их оценка может производиться косвенными методами, через наблюдения других величин и физическую интерпретацию результатов этих наблюдений. Задача сводится к распознаванию по ним образа изучаемого объекта.

Параметры, описывающие форму и размеры участков земной поверхности (топографическую поверхность), инженерную и контурную нагрузку, параметры деформаций и физико-геологических процессов на земной поверхности, экономические характеристики невозможно измерить непосредственно в полевых условиях.

По результатам измерений направлений углов, длин линий и т.д. определяются различными методами интересующие нас параметры, и выполняется интерпретация результатов измерений, поскольку природные условия района трассирования – это сложный комплексный объект с отдельными длительно протекающими и изменяющимися во времени процессами.

Анализ существующих подходов к изучению сложных объектов, принятых в различных областях науки и техники, показал, что успех исследовании в значительной степени определяется методологией изучения и умением исследователя видеть решаемую проблему в целом.

Рассмотрение предмета изучения как системы даёт возможность познать его как целое, а не как изолированные, оторванные друг от друга компоненты.

Для полного исследования природного процесса или объекта недостаточно описания только различных его сторон, свойств, еще необходимо изучение взаимосвязей, взаимоотношений между ними, развитие их во времени.

Такое изучение природных условий как единого целого во взаимосвязи с постройкой трубопроводных транспортных комплексов возможно на основе системного подхода. Рассматриваемую систему "природные условия" можно определить как набор или множество объектов, которые связаны и взаимодействуют между собой и которые можно рассматривать как единое целое. Сложный - означает поддающийся расчленению на части или детали, однако все эти части в предмете не случайное скопление, а конструкция, нечто целостное. В проектируемой системе возможно учесть все слагаемые факторы, установить между ними связь, оценить их в целом, а затем найти среди них существенные.

Каждый из элементов этой системы: инженерные изыскания, проектирование, строительство и эксплуатация со своими элементами, связями, соподчиненностью может рассматриваться как самостоятельная система.

Основой проектирования трубопроводов являются инженерно-экономические изыскания, которые предназначены для выбора оптимального варианта трассы и составления проекта трубопровода с сопутствующей ему инфраструктурой, установления стоимости и условии её строительства. Выбор варианта должен осуществляться на основе комплексного изучения природных условий района трассирования в виде сбора топографо-геодезической, инженерно-геологической, гидрометеорологической и экономической информации, а также составления прогноза изменения окружающей природной среды под воздействием строительства и эксплуатации трубопровода.

Решение задачи инженерно-геодезических изысканий или инженерно-экономического моделирования местности в методологическом отношении можно выполнить, опираясь на положения системного анализа и функционального подхода, при этом используется определенный математический аппарат. Процессы геодезических наблюдений и их обработка рассматриваются как сложная единая динамическая система. Системный анализ обусловливает структурное представление указанной динамической системы и необходимость изучать систему в целом; зависимость членения системы на подсистемы и решений от поставленной цели; включение в структуру системы не только пространственных, но и временных отношений ее элементов путем построения динамических моделей объекта и алгоритмов обработки, включающих координату времени.

Функциональный подход (метод "черного ящика") даёт возможность моделировать изучаемый объект без знания механизма процесса, ограничиваясь лишь связями объекта с окружающей средой и закономерностями его поведения, отражающимися в результатах геодезических измерений. Описывая динамическую модель тем или иным линейным уравнением можно построить математическую модель объекта и получать с нее необходимую вторичную информацию для проектирования.