1.3. Геологическое картирование
Общие вопросы и методология. Оценка полезности геологической карты должна учитывать возможность отражения на ней эволюции. При необходимости предлагается использовать для этого 3 неформальных подхода - абдукции, индукции и дедукции. Приведены эмпирические результаты, которые свидетельствуют о правомерности подобных подходов и обосновывают использование в этих целях онтологии научных значений. Полученные результаты приводят к новому пониманию роли 3 указанных подходов при геол. картировании и установлению нового подхода к отражению эволюции геол. знаний. Такой подход имеет значительный потенциал возможности изображения характерных геол. особенностей во многих географических регионах [Brodaric B. Characterizing and representing inference histories in geologica mapping. // Int. J. Geogr. Inf. Sci.. -2012. 26. -№ 2, с. 265-281.].
Выявленная однотипность характера распределения возрастов детритных цирконов из (близко) одновозрастных метаосадочных толщ разных частей Шпицбергена может указывать, по мнению Н.Б. Кузнецова и Т.В. Романюка, на то, что эти толщи накапливались в одном эпиконтинентальном бассейне за счет накопления продуктов размыва одной и той же питающей провинции. А это накладывает весьма существенные ограничения на доминирующие представления о том, что Шпицберген состоит из пространственно совмещенных экзотических террейнов [Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В. Результаты изучения детритных цирконов из неопротерозойских и палеозойских осадочных/метаосадочных комплексов из юго-западной части о. Западный Шпицберген. // Осадочные бассейны и геологические предпосылки прогноза новых объектов, перспективных на нефть и газ. Материалы 44 Тектонического совещания, Москва, 31 янв.-3 февр., 2012. -М. -2012. С. 200-208.].
Палеонтолого-стратиграфические исследования, анализирует С.Т. Хусанов, А.Д. Гончар и Л.Д. Шпора - играют большую роль в повышении эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ, позволяя уточнить стратиграфический диапазон поисковых объектов и участки распространения различных разновидностей ловушек неантиклинального типа. В последнее время внимание нефтяников, в связи с заметным исчерпанием фонда мезо-кайнозойских структур на площадях Узбекистана, стал привлекать и палеозойский фундамент, ранее почти не затронутый их работами. В связи с этим стали востребованы результаты многолетних исследований биостратиграфов и литологов по осадочным формациям верхнего карбона Республики. Учитывая малочисленность специалистов-палеонтологов, оставшихся в геологической отрасли Узбекистана, применение ихнологических наблюдений при корреляции и расчленении осадочных формаций оказалось доступным для многих полевых геологов. Надо отметить ослабление внимания геологов к ихнологическим методам и в других регионах СНГ, что проявилось в участии всего двух представителей Содружества в работе I Международного конгресса по ихнологии, состоявшегося в Кракове (2008) [Хусанов С.Т., Гончар А.Д., Шпора Л.Д. Значение ихнологии при биостратиграфических и палеогеографических исследованиях позднепалеозойских толщ Узбекистана. // Систематика организмов: ее значение для биостратиграфии и палеобиогеографии. Материалы 59 Сессии Палеонтологического общества при РАН, Санкт-Петербург, 1-5 апр., 2013. -СПб. -2013. С. 130-131.].
Региональное геокартирование. Е.И. Мамаева и А.Н.Смирнов дают характеристику текущего состояния мелко- и среднемасштабной геокартографической изученности и работ по созданию государственной сети опорных геолого-геофизических профилей на континентальном шельфе Российской Федерации. Разработаны предложения по осуществлению региональных геолого-геофизических и геологосъемочных работ на период до 2020 г. в рамках подготовки подпрограммы «Минерально-сырьевые ресурсы, геологическое изучение недр» [Мамаева Е.И., Смирнов А.Н. Актуальные направления развития региональных геолого-геофизических работ на континентальном шельфе РФ на период до 2020 г. // Разведка и охрана недр. -2013. -№2.].
Использование аэрокосмической информации. Р.Д. Мухамедяров на основе алгебро-геометрического метода синтеза аэрокосмических оптико-электронных систем с симметричным входом и двух лемм-гипотез предложил инновационную технологию метода видеотепловизионной генерализации аэрокосмических снимков Земли, позволяющую строить трехмерные термодинамические портреты геологических структур и предсказывать геотехногенные катастрофы [Мухамедяров Р.Д. Метод видеотепловизионной генерализации и его геотехногенное значение. // Вестн. КГТУ им. А.Н. Туполева. -2012. -№ 1, с. 60-66.].
Yu Hai-yang, Cheng Gang, Zhang Yu-min, Lu Xiao-ping по изображениям аэрофотосъемки и нормализованной цифровой модели поверхности (NDSM), полученной по данным LiDAR, разработали метод, основанный на объектно-ориентированном анализе изображений и методе машин векторной поддержки, для получения информации о разрушениях зданий, вызванных землетрясением. Тестовая проверка на примере землетрясения в г. Порт-о-Пренс, столицы Гаити, произошедшем 12 января 2010 г., показала, что метод может дать информацию о разрушениях зданий с высокой точностью 86,1 [Yu Hai-yang, Cheng Gang, Zhang Yu-min, Lu Xiao-ping. Получение информации о разрушенных в результате землетрясения зданиях по данным LiDAR и аэрофотоснимкам. // Guotu ziyuan yaogan = Remot. Sens. Land and Resour. -2011. -№ 3, с. 77-81.].
Song Rui, Liu Guang, Perski Zbigniew, Guo Hua-dong предлагают алгоритм комплексной фильтрации РЛ-изображений. Фазовая информация РЛ-изображений является основой для анализа деформации исследуемой местности. Эффективный алгоритм фильтрации может подавить фазовый шум изображения и повысить точность съемки. С помощью его проводится уточнение градиента фаз на изображении и используется сочетание фильтра Гольдштейна, с помощью которого осуществляется поиск областей изображений, где нарушено условие потенциальности градиента фаз, с адаптивным фильтром, основанным на уточненном градиенте фаз. Для оценки качества этого метода фильтрации авторы использовали РЛ-изображение территории угольной шахты Фэнфэн в провинции Хэбэй, полученное РЛСА PALSAR с ИСЗ ALOS. Изображение свидетельствует о проседании поверхности, связанном с добычей угля. Было установлено, что предлагаемый алгоритм обеспечивает хорошую фильтрацию фазового шума, сохраняя при этом высокое фазовое разрешение изображений [Song Rui, Liu Guang, Perski Zbigniew, Guo Hua-dong. Исследование усовершенствованного алгоритма комплексной фильтрации РЛ-изображений. // Guotu ziyuan yaogan = Remot. Sens. Land and Resour. -2012. -№ 1, с. 28-35.].
В.Г. Бондур предложил принципы организации проведения аэрокосмического мониторинга в интересах нефтегазовой отрасли, описал этапы получения и обработки информации, а также пути ее прохождения от источников до потребителей с использованием современных геоинформационных техонологий. На основании проведенного анализа обоснована актуальность и необходимость применения аэрокосмических методов и технологий ДЗЗ для мониторинга нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса. Проведена систематизация основных задач нефтегазовой отрасли, которые могут решаться аэрокосмическими методами [Бондур В.Г. Аэрокосмический мониторинг нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса. Реальности и перспективы. // Аэрокосмический мониторинг объектов нефтегазового комплекса. -М. -2012. с. 15-37.].
Каримов К.М., Онегов В.Л., Кокутин С.Н. и др. разработали технологию, сущность которой в том, что по данным аэрокосмосъемки территории в ИК-диапазоне длин волн 8-14 мкм рассчитывают объемную модель эндогенного теплового излучения геологической среды, выделяют характерные геотермические признаки, связанные с тепловыми аномалиями и позволяющие пространственно локализовать в среде положение залежей углеводородов [Каримов К.М., Онегов В.Л., Кокутин С.Н. и др. Результаты обработки дистанционных тепловизионных снимков при поисках залежей углеводородов. // Аэрокосмический мониторинг объектов нефтегазового комплекса. -М. -2012. С. 431-434.].
Yang Shu-wen, Xie Fei, Feng Guang-sheng и др. предлагают интегрированный метод вычисления индексов и автоматическую модель выделения для изучения элементов карстового ландшафта, таких как изолированные пики и группы пиков с общим основанием башенного карста и карстовые депрессии (котловины). Для этого используются несколько индексов, основанных на изображениях ДЗ, включающих вегетационный индекс, индекс яркости почвы и первую компоненту РС1-метода главных компонент. Интегрированный метод вычисления индексов позволяет эффективно увеличить спектральное различие между элементами карстового ландшафта. На основе автоматической модели выделения дается информация об изолированных пиках и группе пиков башенного карста и о карстовой депрессии. Экспериментальные исследования показали высокую точность и эффективность предлагаемого метода [Yang Shu-wen, Xie Fei, Feng Guang-sheng и др. Автоматическое выделение элементов карстового ландшафта на изображениях, полученных с ИСЗ SPOT 5. // Guotu ziyuan yaogan = Remot. Sens. Land and Resour. -2012. -№ 2, с. 56-60.].
А.А. Стриженок и М.Н. Мингазов на основе линеаментного анализа, геолого-промысловой информации, палеоструктурных построений, результатов научно-исследовательских работ по аэрокосмогеологичесокой тематике разработали методику по выявлению направления и интенсивности тектонической трещиноватости кристаллического фундамента и осадочного чехла. В основе аэрокосмогеологических исследований лежит линеаментный анализ. Методика позволяет изучить тектоническую напряженность карбонатных отложений, определить направление преимущественной трещиноватости, выявить зоны интенсивности тектонической трещиноватости и использования их в дальнейшем при заложении горизонтальных скважин [Стриженок А.А., Мингазов М.Н. Прогнозирование тектонической трещиноватости карбонатных отложений комплексом аэрокосмогеологических и геолого-промысловых исследований (на примере месторождений Республики Татарстан). // Аэрокосмический мониторинг объектов нефтегазового комплекса. -М. -2012. с. 124-128.].
А.С. Викторов и В.Н Капралова рассматривают новый подход к оценке риска воздействия термокарстовых процессов на инженерные сооружения, базирующийся на использовании материалов космической съемки и методах математической морфологии ландшафта. Получены уравнения для оценки риска поражения линейных и площадных сооружений для процессов с пуассоновским распределением термокарстовых очагов произвольной формы. Опытные участки с развитием термокарстовых озер были отцифрованы и на них были сопоставлены теоретические выкладки и эмпирические данные на предмет их соответствия [Викторов А.С., Капралова В.Н. Количественная оценка природных рисков на основе материалов космических съемок (на примере озерно-термокарстовых равнин). // Исслед. Земли из космоса. -2013. -№ 4, с. 33.].
Masoud Alaa A. и Koike Katsuaki для автоматического выявления тектонических линеаментов по материалам ДЗ разного масштаба разработали несколько методов. Они включали адаптивное затенение данных сетки для усиления линейных признаков, алгоритм трассировки сегментов для выделения сегментов по данным затененной сетки, группирование сегментов путем объединения коротких сегментов и соединение их с использованием критерия близости и коллинеарности для формирования линеаментов, которые представляют важные тектонические структуры. Для представления линеаментов использовалось сглаживание сплайнами. Наконец, был разработан метод оценки ориентации и видов разломов. Возможность применения этих методов авторы контролировали по сеткам рельефа и батиметрии с размером ячейки 30с, сеткам гравитационных аномалий с размером ячейки 1', и сеткам магнитной интенсивности поля с размером ячейки 2', покрывающим Египет и соседние территории. Линеаменты, определенные по данным, отличавшимся по составу и глубине, хорошо соответствовали тектоническим признакам на большей части района. Основные тенденции и разрывы линеаментов дали важные ключи к определению времени их развития и формированию структурной модели. Результаты показали эффективность разработанных методов в сочетании с материалами ДЗ для точного выявления региональных систем разломов и для оценки геодинамики в большом временном интервале [Masoud Alaa A., Koike Katsuaki. Auto-detection and integration of tectonically significant lineaments from SRTM DEM and remotely-sensed geophysical data. // ISPRS J. Photogramm. and Remote Sens. -2011. 66. -№ 6, с. 818-832.].
В.Г. Бондур, А.Т. Зверев и А.Л. Зима предложили метод прогноза землетрясений (ЗТ) на основе выявления предвестниковой цикличности изменения парных отношений суммарных длин линеаментов (Л) разных направлений. Приводятся результаты исследования динамики систем Л в период подготовки и во время Калининградского землетрясения, произошедшего 21 сентября 2004 г., с помощью автоматизированного анализа Л по разновременным космическим изображениям. Найдено, что преобразование пространственно-временной структуры напряжeнного состояния литосферы начинается за несколько лет до ЗТ и достигает максимума в год ЗТ, после чего напряжeнно-деформированное состояние возвращается к исходному состоянию. По мере накопления напряжений в литосфере постепенно увеличивается радиус еe деформирования (до 600 км и более) за несколько месяцев до ЗТ [Бондур В.Г., Зверев А.Т., Зима А.Л. Космический мониторинг сейсмоопасности нефтегазоносных районов (на примере Калининградского землетрясения 21 сентября 2004 года). // Аэрокосмический мониторинг объектов нефтегазового комплекса. -М. -2012. С. 362-371.].
В.В. Мусихин и Ю.А.Кашников разработали принципы и методы, основанные как на теоретических вычислениях, так и на практических результатах, позволяющие оценивать вертикальные и горизонтальные смещения земной поверхности, в т. ч. и при открытой разработке месторождений с использованием данных космической радиолокационной съемки [Мусихин В.В., Кашников Ю.А. Использование спутниковой радарной интерферометрии для мониторинга деформационных процессов на карьерах. // Глубокие карьеры. Сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Апатиты, 18-22 июня, 2012.- СПб. -Апатиты. -2012.].
|
