А.В. Костин, д.г.-м.н., заведующий лабораторией геологиии минералогии благородных металлов и лабораторией геологических информационныхтехнологий, Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, г. Якутск
Мыдолго рисовали и раскрашивали картинки в Corel Draw и думали, что оно никогдане наступит. А оно пришло — время ГИС. Это сразу обозначило границу междуисследователями, которые умеют и которые не умеют создавать базы данных иуправлять ими. Дело в том, что каждый нарисованный в ГИС объект автоматическиобзаводится записью в атрибутивной базе данных. Заполняя поля базы данныхразными свойствами объекта, мы получаем возможность пространственного анализаэтих самых объектов.
Внаше время применение географических информационных систем (ГИС) сталонеотъемлемой составной частью информационного обеспечения научных исследований.ГИС выполняют несколько функций. Они позволяют интегрировать огромные объемынаучных данных, используемых в повседневной работе. Задействовавпространственную компоненту этих данных в качестве ключа связи, ГИС можетдинамически создавать новые связи между данными, в том числе, хранимыми вразнородных базах, обеспечивая доступ к данным и просмотр информации вконтексте карты. С другой стороны, ГИС решает задачи подготовки и построениябазовых и тематических карт, а также задачи, связанные с пространственныманализом геологической информации и моделированием.
Спектрзадач, возлагаемых на ГИС в Институте геологии алмаза и благородных металлов СОРАН, весьма широк. Наиболее важные из них:
—учет фактического местоположения коренных месторождений алмазов, благородных, цветныхи редких металлов;
—наполнение атрибутивных баз данных характеристикой рудных месторождений дляпоследующего металлогенического анализа;
—создание ГИС по магматическим образованиям (плутонам и дайкам) для выделениярудно-магматических систем и установления их металлогенической специализации;
—учет местоположения россыпей алмазов и золота для прогнозирования их коренныхисточников;
—создание эффективных структур баз данных для наполнения их информацией и последующеговсестороннего анализа геологии и прогноза месторождений алмазов;
—создание комплексных географических, геологических и металлогенических проектовдля оценки экономического потенциала территорий;
—пространственный анализ геофизических аномалий и связанных с ними месторожденийполезных ископаемых;
—получение новых геологических знаний путем анализа и интерполяции имеющегосяфактического материала.
Дляреализации концепции ГИС научного учреждения как среды, объединяющей ееинформационные ресурсы, необходимо обеспечить централизованное хранение иуправление данными в рамках научной информационной управляющей системы. Этонепременное условие не только обеспечения их целостности и сохранности, но имощный стимул научных исследований. Геоинформационные технологии предоставляютширокие возможности для совместного использования пространственных и табличныхданных на уровне приложений. Программные продукты ESRI обладают развитымифункциями представления пространственной и атрибутивной информации, включающимикак традиционные средства построения диаграмм и графиков, так и современныесредства синтеза разнородных данных и реалистичной трехмерной визуализации вспециализированном приложении.
Всовременных условиях создание нового ГИС-проекта не начинается с нуля.Необходимо учитывать и использовать уже наработанные другими коллективамиинформационные системы, доступные для общего пользования. К таковым относятсягидросеть, изолинии рельефа, растительный покров, автодороги, населенные пунктыи прочие географические материалы, позволяющие улучшить пониманиеинфраструктуры региона, для которого создается новый ГИС-проект.
Большоезначение для понимания геологических структур имеет использование космическихснимков Landsat ETM с разрешением 14, 5 м на 1 пиксел (лежат в свободном доступе на сервере ftp://ftp.glcf.umiacs.umd.edu/glcf/Mosaic_Landsat/). Изданныетипографским способом геологические карты масштабов 1:500 000 и 1:200 000сканируются и привязываются средствами ArcGIS к заранее подготовленнойкоординатной сети. Геологическая информация из этих карт может оцифровываться исобираться в отдельные тематические слои.
Учетфактического местоположения коренных месторождений алмазов, благородных, цветныхи редких металлов осуществляется в регистрационном кадастре месторожденийполезных ископаемых. Атрибутивные базы данных регистрационных кадастровудовлетворяют «первой нормальной форме» и не содержат повторяющихся полей. Включевом поле хранятся уникальные названия объектов, что позволяетустанавливать отношения с другими таблицами, содержащими дополнительныеаналитические данные.
Слой«рудные месторождения» включает около десяти тысяч месторождений, рудопроявленийи точек рудной минерализации, различных по генетическим и морфо-структурнымособенностям, а также набору полезных компонентов. Атрибутивный файл базыданных включает следующие поля: название месторождения, вид полезногоископаемого, временная группа рудных формаций, рудная формация, геолого-промышленныйтип, размер месторождения. В пределах рудных узлов месторождения могутранжироваться по размеру (крупные, средние, мелкие и т.д.) и по принадлежностик рудной формации. По признаку «временная группа рудных формаций» рудные узлыгруппируются в металлогенические зоны.
Слой«кимберлитовые трубки» включает около тысячи объектов. Атрибутивный файл базыданных включает следующие поля: название кимберлитового поля, название трубки, алмазоносность,Rb-Sr и K-Ar возрасты, значение аномалии магнитного поля.
Реестрплутонов учитывает его местоположение, имя и название породы. Основой для егосоздания послужили изданные геологические карты 1:500000 и 1:200000 масштабов.Для анализа перспективной рудоносности плутонов на основе его петрохимическиххарактеристик создана вспомогательная база данных с более чем 10000петрохимических анализов изверженных пород. На основе этой базы данных исистемы запросов можно выбирать плутоны различной металлогеническойспециализации.
Площадираспространения плутонов и даек, как правило, подчеркиваются аномальнымигеофизическими полями. Их анализ помогает оконтуривать площади, перспективныена различные типы оруденения. Большое значение для прогноза перспективныхтерриторий и направления геолого-поисковых работ играют участки с контрастнымимагнитными аномалиями, изучение которых позволяет определить характер и формускрытых рудогенерирующих плутонов.
Всвязи с экономическим развитием нашего региона может возникать потребность ввыявлении наиболее перспективных для освоения участков. К таковым могутотноситься места скопления месторождений востребованных полезных ископаемых, находящиесявблизи населенных пунктов или авто- и железных дорог. Одна из наиболее типовыхзадач — оценить рудный потенциал в зоне влияния автодороги или ее отрезка, илив заданном радиусе вокруг населенного пункта. Основным инструментом для решенияподобных задач является SpatialAnalyst ArcGis. С его помощью строятся буферныезоны, контуры которых могут являться условием выборки из другого слоя входящихв него месторождений и последующей оценки их ресурсного потенциала.
Ичем больше мы создаем новых слоев и связанных с ними баз данных, тем болеенеуправляемой для неподготовленного человека выглядит вся система, называемаяГИС-проект. Поэтому, кто еще не начал изучать ГИСы, самое время. Ибо ктовладеет информацией, тот владеет миром, а кто не успел, тот уже никогда неуспеет.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта masters.donntu.edu.ua