ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕЫЕ СИСТЕМЫ В ГЕОЛОГИИИИ
.pdf
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕЫЕ 
СИСТЕМЫВГЕОЛОГИИИИ
ТЕМА№1.
Особенностигеологогеофизическихданныхх..
ОпределениеГИС
ВВЕДЕНИЕ
Скважинные
наблюдения
Современный геологоразведочный процесс представляет масштабную индустрию по производству
информации.
Регистрация геологических, геофизических и геохимических полей осуществляется на 4 уровнях.
Космическая съемка
Аэронаблюдения
Наземные и морские исследования
Объем данных, зарегистрированных |
|
||
|
в Россиив 2000 г. (байты) |
|
|
108 |
n·109 |
108 |
|
109 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
n·1013 |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
1 – сейсморазведка; 2 – геохимия; 3 – геология; 4 – геофизические |
|
||
исследования скважин; 5 – грави-, магнито-, электроразведка |
|
||
Примечание: 109 байт= 0,9 гигабайт; 1013 байт= 9,1 терабайт |
|
||
Информационныесистемы
Вся совокупность средств и методов обращения с информацией называется информационными технологиями .
Программные и технические средства, реализующие информационные технологии на практике, очень многообразны.
Информационными системами называются такие средства, которые предназначены для обеспечения доступа к информационным ресурсам -
ввода информации, хранения ее, модификации, осуществления поиска необходимой информации и ее представления в нужном виде.
Разновидности информационных систем:
аналоговые;
цифровые.
Цифровые информационные системы, как правило, создаются с использованием специального программного обеспечения, называемого
системами управления базами данных (СУБД), а сами упорядоченные массивы данных, организованные с помощью СУБД, называются базами данных.
Особенностигеолого
-геофизическихких
данныхданных
Геоданные– это
любые сведения о свойствах объектов в природных системах, связанных с Землей.
Геоданные могут быть получены в результате:
Измерения (количественные характеристики объектов);
Наблюдения (качественные или количественные характеристики объектов).
G.2(ϕ2,λ2,H2)
G.3 (ϕ3,λ3,H3)
|
|
|
|
|
Пространственная привязка: |
|
|
|
|
• Географические широта и |
|
G |
(ϕ1,λ1,H1) |
|
|
долгота; |
|
|
|
|
• Прямоугольные |
||
|
.1 |
G4(ϕ4,λ4,H4) |
координаты X и Y; |
||
|
|
. |
|
|
• Почтовые адреса; |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Почтовые индексы и иные |
|
|
|
|
коды, идентифицирующие |
|
|
|
|
|
предварительно |
|
|
|
|
|
разграниченные участки |
|
|
|
|
|
территории; |
|
|
|
|
|
|
Местоположение, |
|
|
|
|
зафиксированное на карте. |
|
|
|
|
|
|
|
Пространственнаяпривязкаизмеренийсилытяжести:
ϕ- широта; λ- долгота: H – высотнаяотметкаточкинаблюдения
|
|
|
|
|
0 |
|
Карта фактических данных |
|
Карта изменения скоростей |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Y |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3800 |
|
|
3600 |
|
Y |
|
|
|
|
3800 |
|
|
|
|
3600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3500 |
|
|
|
|
|
3400 |
|
|
3500 |
|
|
|
|
|
V, м/с |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3600 |
|
|
|
|
|
3350 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3350 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3600 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3700 |
3800 |
|
|
|
|
|
|
|
3500 |
|
|
|
|
|
|
3400 |
|
|
3500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3400 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3700 |
|||||
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
3700 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3550 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3550 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3600 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3300 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3600 |
|
3500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3500 |
|
3800 |
|
|
|
|
|
|
3500 |
|
|
|
3800 |
|
|
3300 |
||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.2 |
3400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3700 |
|
3200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3200 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3500 |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3500 |
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
3 |
113.0 |
|
112.8 |
|
112.6 |
112.4 |
112.2 |
3 |
113.0 |
112.8 |
|
112.6 |
|
112.4 |
|
|
112.2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
112.0 |
|
|
|
|
|
112.0 |
|
|||||||||||||||
n |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГЕОСТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СТАТИСТИЧЕСКАЯ |
|
|
100000 |
|
|
|
|
|
|
|
Экспериментальная |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90000 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОБРАБОТКА |
|
Вариограмма |
80000 |
|
|
|
|
|
|
|
зависимость |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Математическое ожидание |
|
60000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50000 |
|
|
|
|
|
|
|
МодельМодель |
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
1 |
N |
|
|
40000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
=3532 м/с |
|
30000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
V |
|
∑V |
|
20000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
0 |
3100 |
3200 |
3300 |
3400 |
3500 |
3600 |
3700 |
3800 |
|
|
N i=1 i |
|
|
10000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Гистограмма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
0.35 |
0.4 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расстояние между ТН |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Тематические свойства
Геолого-геофизические 
(литология, геохимия, геофизика и т.д.)
данные
Пространственная привязка (географические данные)
Для работы с информацией об объектах и явлениях, которые имеют привязку к определенной позиции в пространстве, с информацией о тех объектах и явлениях, для которых важную роль играет их положение, форма, размеры, взаиморасположение по отношению к другим объектам и явлениям существуют специализированные пространственные
информационные системы.
Такие системы носят название географических информационных систем (геоинформационных систем, ГИС).
Специфический отдел информатики, имеющий дело с пространственно привязанной информацией, называется геоинформатикой.
ИсторияГИС
Первая в мире ГИС была создана в начале 1960-х г. в Канаде. Ее первоначальной задачей были классификация и нанесение на карту земельных ресурсов Канады.
Интересно, что выходными данными первых ГИС были не картографические материалы, а обобщенные результаты исследований, представленные в виде таблиц.
Доктор Томлинсон – директор компании географического консалтинга Tomlinson Associates, основанной им в 1977 г. Он является консультантом многих известных организаций и компаний - от Всемирного банка до управлений лесного хозяйства США и Канады. Имеет две степени бакалавра, степень магистра (университет Макгилла, Монреаль, Канада) и ученую степень, полученную в
University College London, Великобритания.
Роджер Томлинсон, известный как «отец» ГИС, проводит семинары по успешному планированию ГИС во всем мире.