Представление геоданных в векторныхи расстровых форматах

Современное производство геологоразведочных работ (ГРР), начиная от регистрации геополей, заканчивая их интерпретацией, сталкивается с необходимостью сбора, обработки и хранения огромных массивов геониформации. Так, например, при регистрации данных 3D- сейсморазведки на площади всего в 100 км², с расстояниями между профилями 100 м и сейсмоприемниками 20 м, при времени записи 4 с, с ее дискретизацией в 0,002 с в двухбайтовом формате (1 байт равен 8 бит) даст 10 миллионов чисел или 0,16 10⁹ бит информации. Общий объем сейсморазведочной информации ежегодно в России составляет десятки терабайт информации (один терабайт равен 10¹² байт). На долю потенциальных и электромагнитных методов прикладной геофизики (гравиразведка, магниторазведка и электроразведка) приходится примерно 10⁸ бит. Указанные объемы в десятки раз возрастают при обработке, интерпретации геоданных и моделировании геообъектов и геопроцессов.

В связи с ним актуальными проблемами компьютеризации ГРР являются не только регистрация и хранение информации, но и обеспечение возможности многократного обращения к этой информации Последнее особенно необходимо при решении различных геологических задач а так же в связи с появлением новых математических методов обработки, интерпретации и комплексного анализа геоданных, в том числе с использованием геоинформацнонных систем (ГИС) различного назначения. ГИС информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, отображение и распространение координатно-привязанной информации о точечных, линейных, площадных и пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, матричных).

В производстве ГРР нашли применение различные геоинформационные системы или, точнее, интегрированные ГИС (ИГИС), которые совмещают функциональные возможности ГИС и систем цифровой обработки. В качестве примера можно привести пространственно-временную ГИС, которая оперирует пространственно- временными данными - систему динамической визуализации DV-Seisgeo, реализующую обработку трехмерной сейсмической информации с учетом её изменения в геологическом времени.

Основным назначением ГИC является формирование цифровых моделей изучаемых объектов. Визуализация данных ГИС осуществляется в виде векторных и растровых моделей. Векторные модели строятся на векторах, занимающих часть пространства, в отличие от занимающих все пространство растровых моделей, что определяет основное преимущество векторных моделей - меньшие затраты памяти и времени на их обработку и представление. Запись данных векторных или растровых моделей осуществляют соответственно, в векторном или растровом форматах. Примерами формата для векторной графики являются JOES, DXB, DXF, CGM, ARC. SDL, для растровой - PCX, GIF. JPEG, TIFF, BMP и т.д.

При построении векторных моделей объекты создаются путем соединения точек прямыми линиями, дугами окружностей и полилиниями. Площадные объекты, или иначе ареалы, задаются наборами линий. Пример описания одной линии и одной точки в формате SDL:

L, "Polyline 0", "0", 2 1.489178,2.202326 4.806122,2.933440 M, "Point 0", "0", 1 2.524208,0.865422

Напомним, что предметом рассмотрения данной учебно-методической разработки является изучение основных возможностей и получения навыков в работе с программным комплексом R2V (raster to vector), позволяющим осуществлять векторизацию данных представленных в растровом виде. Результаты векторизации в R2V записываются в таких векторных форматах как ARC, PNT, MIF, DXF, SHP, SDL, XYZ, которые затем могут обрабатываться в различных ГИС и специализированных программах: ArcVicw, Maplnfo, AutoCAD, Surfer. GCIS и т.д. Для решения подобных задач в настоящее время разработаны различные системы. Так, например, в нашей стране более популярной программой-векторизатором является Easy Trace. Выбор же программы R2V связан с тем, что при изучении дисциплины «Алгоритмы и системы обработки и интерпретации» и качестве основного ннтерпритационного геофизического комплекса студентами специальности 080400 изучается система GCIS (Geophysical Complex Interpretation System). Данная система использует векторные форматы для ввода и преобразования геоинформации. получаемые с помощью системы R2V.