Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Применение гис-технологий для решения металлогенических и рудно-геологических задач 11
1.1. Применение ГИС-технологий в геологии 11
1.2. Решение металлогенических и рудно-геологических задач с использованием ГИС-технологий 16
1.3. Решение металлогенических и рудно-геологических задач с использованием ГИС-технологий на Северо-Востоке России 22
1.4. Цели и задачи работы 27
ГЛАВА 2. Характеристика объекта исследований (изученность дегдекан-арга-юряхского рудно-россыпного узла) 29
2.1. Геологическая изученность региона 29
2.2. Общая позиция узла в региональной структуре 31
2.2.1. Тенькинский глубинный разлом и связь с ним Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла 31
2.2.2. Тектоника 34
2.2.3. Стратиграфия 35
2.2.4. Магматизм 44
2.2.5. Оруденение 51
ГЛАВА 3. ГИС по геологии и полезным ископаемым дегдекан-арга-юряхского рудно-россыпного узла 58
3.1. Основные информационные материалы, использованные при построении ГИС 58
3.2. Проектирование ГИС 59
3.3. Выбор технических и программных средств для реализации ГИС 60
3.4. Создание географической основы проекта 61
3.5. Ввод картографической информации в ГИС 61
3.6. Ввод атрибутивной информации в базы данных ГИС 64
3.7. Формирование ТИС 65
3.8. Реализация ГИС для локальной сети организации 65
3.9. Информационное содержание и функциональные возможности ГИС.66
ЗЛО. Возможные пользователи ГИС 73
3.11. Выводы 74
ГЛАВА 4. Пространственный анализ условий локализации золотых месторождений и рудопроявлений в дегдекан-арга-юряхском рудно-россыпном узле 76
4.1. Общая методика анализа 76
4.2. Выбор размера и формы ячейки 79
4.3. Расчет количественных показателей, характеризующих геологические объекты на территорию Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла 81
4.4. Реализация пространственного анализа в ГИС 86
4.5. Одномерный анализ геологических признаков 89
4.5.1. Анализ геологического строения Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла 89
4.5.1.1. Сложность геологического строения 93
4.5.1.2. Анализ формы 95
4.5.2. Структурный анализ 98
4.5.2.1. Плотность структурных элементов 100
4.5.2.2. Анализ направлений 106
4.5.3. Металлогенический анализ 109
4.5.3.1. Экстенсивность минерализации 111
4.5.3.2. Плотность минерализации 113
4.6. Прогнозирование золоторудной минерализации 118
4.7. Выводы 124
Заключение 127
Список литературы
- Решение металлогенических и рудно-геологических задач с использованием ГИС-технологий на Северо-Востоке России
- Тенькинский глубинный разлом и связь с ним Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла
- Выбор технических и программных средств для реализации ГИС
- Расчет количественных показателей, характеризующих геологические объекты на территорию Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла
Введение к работе
Актуальность
В настоящее время геологические ведомства и горнодобывающие компании всех развитых стран мира активно используют ГИС в своей деятельности. И это неудивительно, ведь они оперируют данными, имеющими детальную пространственную привязку. А для хранения этих данных, быстрого удобного доступа к ним на основе местоположения и создания на их основе высококачественных карт разного назначения технология ГИС подходит наилучшим образом.
Для прогноза рудоносности в отношении как оценки возможности выявления новых месторождений, так и комплексного анализа всей геологической информации пространственный анализ применялся с начала 60-х гг., в решение которого привлекались современные математические методы анализа. Следует отметить работы таких авторов, как Ю. А. Воронин, Р. М. Константинов, Н. Н. Боровко, А. Н. Бугаец, В. В. Богацкий, В. Н. Бондаренко, А. П. Куклин и многие другие.
Существующие в настоящее время математические средства и способы обработки пространственной геологической информации с применением ГИС-технологий позволяют подойти к решению задач металлогении на новом концептуальном уровне. В этом направлении исследований основными являются работы Е. Н. Черемисиной, В. Г. Гитиса, В. В. Ломтадзе, В. В. Наумовой, М. Billa, D. Cassard, A. Lips, R. Roy, S. Gardoll и др.
В последние годы на территорию Магаданской области ведутся работы по созданию региональных геологических ГИС (Ворошин и др., 2000). ГИС для Магаданской области являются в основном информационно-справочными системами, но главная цель их реализации - количественный анализ пространственных закономерностей в геологическом строении территорий и размещении оруденения, разработка прогнозно-поисковых критериев для обнаружения месторождений полезных ископаемых на его основе.
Актуальность работы заключается в практической необходимости и возможности на количественном уровне оценить особенности размещения геологических объектов в пространстве на примере отдельно взятого участка земной коры. Геологические характеристики, представленные в виде массива числовых данных, дают возможность создавать прогнозные карты. Статистическая основа подхода комплексного анализа геолого-картографической информации позволяет повысить объективизм прогнозной оценки рудоносных территорий.
В теоретическом отношении тема работ соответствует приоритетным направлениям, утвержденным Президиумом РАН: «Разработка новых методологий, технологий, технических средств и аналитических методов исследований поверхности и недр Земли, ее гидросферы и атмосферы» и «Геоинформатика, создание геоинформационных систем» (постановление №233 от 01.07.2003 г.).
Данная работа является продолжением исследований, направленных на решение металлогенических задач при прогнозе рудоносности, которые проводятся в лаборатории геоинформационных и компьютерных технологий СВКНИИ ДВО РАН начиная с 2001 г. (Ворошин и др., 2002 г.; Ворошин, 2005 г. и др.).
Цели и задачи
Целью работы является разработка подхода и технологии пространственного анализа геологического строения и условий локализации оруденения локальных золотоносных территорий (на примере Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла).
Для достижения поставленной цели определены и решены следующие задачи:
создание ГИС по геологическому строению и полезным ископаемым Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла;
разработка подхода и технологии пространственного анализа геологического строения и золоторудной минерализации исследуемой территории с применением ГИС-технологий;
применение разработанного подхода для количественной оценки пространственного размещения геологических объектов и золоторудной минерализации исследуемой территории;
анализ возможностей разработанной технологии для общих целей количественной оценки геологического строения локальных золотоносных территорий.
Фактический материал и методика исследований
Материалом для выполнения работы послужили данные отчета о групповой геологической съемке и доизучении площадей м-ба 1:50 000 с общими поисками в пределах Арга-Юряхского рудно-россыпного узла (Карелин и др., 1990ф) и результаты полевых работ автора (2002-2003 гг.). На этой основе автором создана геоинформационная система по геологии и полезным ископаемым Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла. Для решения сформулированных задач привлечены методы пространственного анализа, геостатистики, интерполяции, регрессионного анализа, распознавания образов. Ввод, организация, компиляция, хранение и редактирование картографической и атрибутивной информации осуществлялись средствами ГИС с использованием пакета программ ArcGIS (ESRI).
Научная новизна работы
Впервые разработана ГИС «Геологическое строение и полезные ископаемые Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла». Информационной основой ГИС является разномасштабная пространственная информация (Государственная геологическая карта м-ба 1:200 000; геологическая карта, карта закономерностей размещения полезных ископаемых м-ба 1:50 000; карта золотоносности м-ба 1:100 000).
Разработан подход анализа геолого-картографической информации при решении металлогенических и рудно-геологических задач для локальных
рудоносных территорий. Предложена технология, которая совмещает методы пространственного анализа, распознавания образов и регрессионного анализа данных с применением ГИС-технологий.
Количественно оценены особенности пространственного размещения геологических объектов на территории Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла и получены зависимости локализации золоторудной минерализации от геологических факторов (стратиграфических, магматических, тектонических).
Практическое значение и реализация
Созданная ГИС может быть использована в качестве базы данных по геологии и полезным ископаемым Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла и направлена на функционирование научно-исследовательского, производственного и учебного процессов.
Практическая значимость разработанного подхода анализа выражается в эффективности его применения для комплексной оценки геолого-картографической информации, металлогенического крупномасштабного прогнозирования, информационной поддержки исследований по выявлению и уточнению закономерностей в размещении золоторудной минерализации, проведения сравнительного анализа данных по геологии и полезным ископаемым изученного узла с другими локальными золотоносными территориями, в качестве методического руководства геологическим научным организациям, горнодобывающим компаниям, студентам геологических специальностей вузов.
Реализованная технология в виде расширения (модуля) является универсальной и используется в качестве дополнительного инструмента анализа для ArcView (ESRI).
Апробация работы и публикации
Результаты исследований и основные положения доложены и обсуждены на конференциях: «GIS in Geology» (г. Москва, Геологический музей им. Вернадского, 2002, 2004 г.); «The Interim IAGOD Conference on Metallogeny of
the Pacific Northwest: Tectonics, Magmatism and Metallogeny of Active Continental Margins» (г. Владивосток, 2004 г.); «Тектоника и металлогения Северной Циркум-Пацифики и Восточной Азии» (г. Хабаровск, ИТиГ ДВО РАН, 2007 г.); IV Всероссийская научная internet-конференция «Компьютерное и математическое моделирование в естественных и технических науках» (г. Тамбов, 2002 г.); XXI Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика» (г. Иркутск, Институт земной коры СО РАН, 2005 г.); VIII научное совещание по прикладной географии (г. Иркутск, Институт географии СО РАН, 2005 г.); Региональная научно-практической конференция, посвященная 100-летию со дня рождения Ю. А. Билибина (г. Магадан, СВКНИИ ДВО РАН, 2001 г.); на заседаниях: ученого совета СВКНИИ ДВО РАН (г. Магадан, 2003 г.), минерагенической секции ученого совета ДВГИ ДВО РАН (г. Владивосток, 2006 г.).
По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав (1. Применение ГИС-технологий для решения металлогенических и рудно-геологических задач; 2. Характеристика объекта исследований (Изученность Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла); 3. ГИС по геологии и полезным ископаемым Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла; 4. Пространственный анализ условий локализации золотых месторождений и проявлений в Дегдекан-Арга-Юряхском рудно-россыпном узле) и заключения. Текст работы изложен на 139 страницах, содержит 6 таблиц, 46 рисунков и сопровождается библиографическим списком из 101 наименования.
Работа выполнена при поддержке грантов: РФФИ MAC № 03-05-06080 (в рамках проекта РФФИ № 01-05-65453) (2003 г.); ДВО РАН «Поддержка молодых ученых» (2002 г.), № 05-Ш-Г-08-021 (2005 г.).
Благодарности
Глубокую признательность автор выражает д. г.-м. н. В. В. Наумовой за консультации и методическую помощь при подготовке диссертации. Поддержку в проведении исследований оказывал научный консультант д. г.-м. н. С. В. Ворошин, под руководством которого начиналась научная деятельность автора. Внимание и поддержку работе оказывали Н. А. Горячев, В. В. Акинин, В. Н. Смирнов, Н. В. Гальцева, М. Л. Гельман, И. С. Литвиненко, В. Г. Шахтыров. Искренняя благодарность коллективу лаборатории геоинформационных технологий СВКНИИ ДВО РАН - Е. Э. Тюковой, В. Г. Мельнику, А. С. Зинкевичу, Ю. А. Ручкину, А. Я. Тернавскому за помощь, конструктивные замечания и поддержку при выполнении работы.
Защищаемые положения
Методологический подход к интегрированию ГИС-технологий и методов математической статистики является научной основой разработки новой технологии анализа разнородной геолого-картографической информации при решении задач крупномасштабного прогнозирования рудоносности.
Разработанная технология анализа геологической информации совмещает методы пространственного анализа, распознавания образов и множественного регрессионного анализа с применением ГИС-технологий. Интегрированный подход заключается в прогнозировании экстенсивности и плотности минерализации на основе пространственного размещения геологических, тектонических и металлогенических факторов; районировании и обоснованной разбраковки перспективных площадей для поисков промышленного оруденения в пределах локальных рудоносных территорий.
На основании районирования территории Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла, выполненного с помощью интегрированной технологии, установлена зависимость между экстенсивностью рудной минерализации и геологическими характеристиками (плотность разломов, жил и зон прожилкования; сложность геологического
строения; литологический состав пород). Перспективные рудные участки приурочены к зонам оптимальной тектонической трещиноватости с уровнем раздробленности 1-2.
Решение металлогенических и рудно-геологических задач с использованием ГИС-технологий на Северо-Востоке России
На основе данных по россыпным месторождениям золота описанной выше ГИС Центрально-Колымского региона выполнен анализ россыпной золотоносности, по результатам которого составлен комплект прогнозных карт: карты россыпной золотоносности, карты пробности россыпного золота, карты крупности россыпного золота, карты дисперсии крупности россыпного золота, карты дисперсии пробности россыпного золота, карты отношений продуктивности по россыпному золоту к потокам рассеяния (рис. 1.1). [Ворошин и др., 2006]. Подготовлен прототип геоинформационной системы оценки и управления добычи золота из россыпей [Гальцева и др., 1999].
На территорию Верхнее-Колымского региона на основе одноименной ГИС для проверки возможной зависимости экстенсивности золото-кварцевого оруденения от коэффициента насыщенности вмещающих пород гранитоидами выполнен анализ пространственного распределения золото-кварцевых месторождений относительно гранитоидов различных металлогенических провинций [Ворошин и др., 2002]. Для расчетов были выбраны пять
Карта дисперсии крупности золота м-б 1:1 000 000 (а) и карта отношений продуктивности по россыпному золоту к потокам рассеяния м-б 1:1 000 000 (б). золоторудных провинций мира, приуроченных к турбидитам, - Верхнее-Колымский регион (Северо-Восток России), Центральные Кызылкумы (Средняя Азия), Виктория (Австралия), пояс Ашанти (Гана, Западная Африка) и террейн Меджума (Новая Шотландия, Канада).
Рассчитаны суммарные площади гранитоидов, пород рамы и кроющих комплексов. Определена зависимость между суммарными площадями гранитоидных интрузивов и удельной золотоносностью в провинциях, которая характеризует степень «зрелости» метатерригенных толщ в отношении флюидообразования и концентрации золота в месторождениях. Предполагаемая зависимость отображена в виде кривой на рис. 1.2. Центральные Кызылкумы Точками показано положение рассмотренных выше регионов. Две наиболее насыщенные промышленным золотом провинции: мм-лу"3 Виктория Центральные Кызылкумы и одинаковые суммарных Относительная площадь гранитоидов имеют почти показатели площадей
Предполагаемая зависимость удельной золотоносности от относительной площади гранитоидных гпанитОИЛОВ — ОКОЛО 14% интрузий в металлогенических провинциях. г Чуть меньшее содержание гранитоидов (11%) характерно для Верхнее-Колымского региона, хотя его удельная золотоносность на порядок ниже.
Таким образом, максимально благоприятными с точки зрения промышленной золотоносности являются провинции с суммарной площадью гранитоидов около 14%. Такая ситуация, в частности, характеризует Верхнее-Колымский регион, значительные перспективы которого на рудные месторождения подтверждаются выполненными прогнозами [Ворошин и др., 2002]. В целях получения регулярной сети данных, обеспечивающих количественную оценку взаимосвязи геологических объектов, выполнен морфометрический анализ [Голубенко и др., 2003]. Под морфометрическим анализом понимается определение (расчет) количественных показателей полигонов с последующим выявлением статистических закономерностей распределения рассчитанных показателей. Опробование методики осуществлено на примере геоинформационной системы по геологии и полезным ископаемым Верхнее-Колымского региона. Объектами анализа являлись стратиграфические подразделения и интрузивные образования, слагающие территорию исследуемой территории. Геологические тела, с точки зрения картографии, формализованы в виде полигональных объектов. Для анализа распределений показателей формы выбран метод разбиения территории на элементарные ячейки. Подбор оптимальной ячейки производился экспериментальным путем, радиус элементарной ячейки принят 4 км, формой ячейки являлся круг. В итоге вычислений получена регулярная сеть данных, характеризующих форму геологических тел рассматриваемого региона. В практическом отношении наиболее важным был поиск площадей с характеристиками формы, аналогичными заданным эталонным участкам, для чего были вычислены коэффициенты схожести (подобия). Наиболее крупным рудным объектом на анализируемой территории является Омчакский рудно-россыпной узел с крупнейшим золоторудным месторождением региона -Наталкинским. Его площадь была выбрана в качестве эталона. В результате классификации установлено, что наиболее близкими значениями формы характеризуются Солоколох-Буркандьинская, Дорожненско-Мальдякская, Светлинско-Челбаньинская, Хатыннах-Олботская рудно-россыпные площади (рис. 1.3). С точки зрения известных ресурсов эти объекты не относятся к уникальным, тем не менее результат подтверждает прогнозные возможности рассматриваемого метода.
Тенькинский глубинный разлом и связь с ним Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла
В пределах рассматриваемой территории узла выделены три структурных этажа, разделенных между собой стратиграфическим и угловым несогласием.
Нижний структурный этаж образован смятыми в складки терригенными отложениями верхоянского комплекса и позднеюрскими - раннемеловыми малыми интрузиями и дайками нера-бохапчинского, колымского и арга юряхского комплексов, который наиболее важен при анализе размещения коренного оруденения.
Средний структурный этаж сложен ранне-позднемеловыми субвулканическими и интрузивными образованиями тарынского, тас-кыстабытского, биликанского, уракского комплексов и комплекса малых интрузий, а также позднемеловыми вулканитами преимущественно кислого состава, выполняющими Беленгинскую вулканно-тектоническую впадину. Его значение для анализа золотоносности узла крайне невелико.
Верхний структурный этаж представлен рыхлыми континентальными отложениями неоген-четвертичного возраста, которыми выполнены Хиникенская впадина и днища современных водотоков, и важен с точки зрения анализа россыпной золотоносности.
Во время орогенных событий были заложены разрывные нарушения северо-западного, северо-восточного и субширотного направления, на отдельных участках получили распространение дуговые и кольцевые разломы, связанные с магматической деятельностью. В этот период, вероятно, произошли подвижки по разрывам, заложенным ранее. Происходило приоткрытое северо-западных и субширотных нарушений, и часть даек комплекса малых интрузий выполнили эти приоткрывшиеся разломы.
В неотектонический этап тектонические подвижки по территории продолжались. Они выражены в образовании Хиникенской впадины, молодых уступов в рельефе и погребенных «каньонов» в некоторых водотоках [Карелин идр.,1990ф].
Исследуемый район является одной из наиболее изученных территорий Северо-Востока России. Геологическое изучение рассматриваемой территории началось в 1935 г. геолого-рекогносцировочной партией К. Д. Соколова, где была установлена россыпная золотоносность. Государственная геологическая съемка масштаба 1:200 000 была проведена в период 1957-1964 гг. В 1985 г. на площади узла проведено доизучение и пересъемка масштаба 1:50 000.
На территории рассматриваемого района были закартированы морские терригенные отложения нижней и верхней перми, всех отделов триаса, континентальные вулканогенные образования верхнего мела и рыхлые неоген-четвертичные отложения [Карелин и др., 1990ф].
Наиболее распространенными на территории узла являются метатерригенные отложения верхоянского комплекса, представленные родионовскои свитой нижней перми: пионерской, атканскои, омчакскои и старательской свитами верхней перми [Бяков, Ведерников, 1990], а также трусской, бурэнджинской, эеликской и слоновской толщами триасового возраста; хетанинской и уракской свитами мелового возраста [Карелин и др., 1990ф].
При описании стратиграфии пермских отложений использована схема расчленения А. С. Бякова и И. Л. Ведерникова [1990], являющаяся, на наш взгляд, наиболее проработанной и обоснованной.
Так как один из главных факторов металлогенического контроля локализации золоторудных тел в районе представляется литологический, а именно решающую роль играют пермские стратиграфические подразделения. Далее изложено описание последних.
Родиоиовская свита. Отложения свиты слагают ядро Тенькинской антиклинали и обнажаются в юго-восточной части рассматриваемого района (в бассейнах Токичана, Нерючи, Дегдекана). Свита сложена аргиллитами, алевролитами, реже - песчаниками, в верхней половине флишоидно чередующимися между собой. Видимая мощность 850 м.
Выбор технических и программных средств для реализации ГИС
Одним из основных способов ввода картографических материалов является цифрование исходных данных, а также импорт готовых цифровых данных на исследуемую территорию.
С помощью дигитайзерного ввода основная масса цифровых картографических данных создавалась до середины 90-х гг. XX в., затем этот метод уступил векторизации по растру. При векторизации по растру субъективные факторы влияют меньше, чем при дигитайзерном вводе, так как растровая подложка позволяет корректировать ввод. Программы векторизации растровых изображений условно можно разделить на три группы: ориентированные на ручную векторизации, полуавтоматическую и автоматическую. Лучшие результаты получаются при ручной векторизации, алгоритмы автоматической векторизации для ввода картографических материалов на данном этапе не получили широкого применения, полуавтоматическая векторизация дает наилучшие результаты при цифровании четких контуров на растре хорошего качества [Мартыненко, 1995; Капралов и др., 2005].
Технология подготовки картографических материалов заключалась в сканировании на планшетном сканере. Растровое изображение каждого листа карты трансформировалось (с помощью программы Erdas Imagine 8.6) по известным опорным точкам (тикам) координатной сети в реальные географические координаты с сохранением в формате .img. Данный формат позволяет хранить пространственные координаты растровых файлов. При выполнении данных операций осуществляется автоматическая сшивка цифровых листов карты с удалением зарамочного оформления.
В целях уменьшения картографических искажений координатным пространством системы (при применении картометрических функций) использована система координат 1942 года для проекции Гаусса - Крюгера. Территория узла располагается в 25 шестиградусной зоне равноугольной поперечной цилиндрической проекции Гаусса - Крюгера с центральным меридианом 147 (рис. 3.1).
Полученные файлы в проекте АгсМар 9.1 составили цифровую мозаику листов карт, которые послужили растровой подложкой для создания векторно Преимущества данного способа ввода информации: высокая точность оцифровки (векторизации) и возможность ее визуальной оценки; возможность оцифровки одного материала на нескольких рабочих местах; исключение процесса сшивки листов карты; хранение информации в виде растра и при необходимости дополнение им векторной графики на стадии как создания, так и эксплуатации; удобство идентификации объектов с использованием растровой подложки; минимальный опыт оператора.
Таким образом, вся вводимая картографическая информация: геологические структуры, слагающие территорию узла, рудная и россыпная золотоносность формализованы в виде графических примитивов: полигонов, линий и точек с общими границами, без наложения друг на друга и «белых пятен».
Так как атрибутивная (тематическая) информация в ГИС хранится аналогично традиционным системам управления базами данных, вопросы ее ввода не требуют детального рассмотрения.
Атрибутивные данные в базы данных в ГИС, как правило, вводятся с клавиатуры компьютера. В процессе оцифровки задается идентификатор, для каждого вновь созданного объекта, привязка атрибутивных данных к графическим объектам производится по ключевому полю.
Оптимизации рабочего процесса по созданию ГИС способствовало использование сетевых многопользовательских баз геоданных, реализованных через ArcSDE (ArcGIS).
Атрибутивная информация организована в виде реляционных баз данных, которая дополнительно генерализована и структурирована. Структура таблиц максимально полно отражает легенду геологической карты масштаба 1:50 000 [Карелин и др., 1990ф].
Все исходные материалы формализованы в виде трех информационных блоков: «география», «геология» и «полезные ископаемые.
В созданную ГИС послойно включены картографические и атрибутивные данные, представленные в виде локальных шейп-файлов и SDE классов многопользовательской базы геоданных. Использование открытых форматов в организации ГИС позволяет дополнять пространственную и атрибутивную базы данных любым количеством дополнительных объектов и записей и таким образом вести мониторинг вновь появляющейся геологической информации.
Архитектура «клиент - сервер» обеспечивает достаточно простое решение коллективного доступа к базам данных в локальной сети. Широкое распространение такой архитектуры стало возможным благодаря развитию и внедрению в практику концепции открытых систем. В качестве интерфейса между клиентской и серверной частями выступает язык баз данных SQL.
Базы геоданных реализованы для обеспечения доступа к пространственным данным в многопользовательском режиме (под управлением ArcSDE на основе РСУБД SQL Server 2000) для минимизации ошибок, которые могут возникнуть при формировании атрибутивной информации слоев, формирующих систему, и предупреждения появления подобных ошибок при дальнейшей модернизации базы геоданных. База геоданных «Геология и полезные ископаемые Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла» включает в себя 11 классов пространственных объектов: речная сеть; высотные отметки; горизонтали; стратиграфические подразделения; интрузивные образования;
Расчет количественных показателей, характеризующих геологические объекты на территорию Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла
Выбор размера и формы ячейки зависит от поставленных задач и масштаба исследований. В принципе форма элементарной ячейки может быть произвольной. Основное условие - ячейка должна полностью замостить исследуемую территорию без «просветов» и «белых пятен». В книге П. Хаггета [1968] рассмотрена элементарная теория замощения площади, т. е. эффективный раздел зон влияния каждой точки равномерной сети для дискретных территорий. По мнению автора, эффективность можно определить двумя способами: измерением расстояния до центра и измерением периметра. В практическом использовании этих параметров важную роль играют три геометрические формы правильных многоугольников: четырехугольник, круг и шестиугольник. Из всех этих трех способов замощения территории (плоскости карты) правильными многоугольниками только шестиугольник позволяет сохранить наибольшую часть преимуществ круга, но без необходимости перекрытия .
В. В. Богацким для выяснения влияния формы элементарных ячеек на конечный результат выполнены эксперименты на основе мелкомасштабной геологической карты восточного склона Кузнецкого Алатау и юго-западной части Восточного Саяна [Богацкий и др., 1976]. Подобно исследованиям П. Хаггета [1968], автором выбраны для изучения следующие формы: квадрат, шестиугольник, прямоугольник (с соотношением сторон 1:2) на примере оценки сложности геологического строения (СГС) . Проведено сопоставление карт СГС, построенных на основе выбранных форм элементарных ячеек, и обозначены следующие выводы: а) форма ячейки существенно влияет на конечный результат пространственно-статистического анализа; б) с точки зрения равных информационных возможностей шестиугольник является изотропным, в меньшей степени квадрат и прямоугольник; в) исследуемый показатель наследует топологические черты элементарной ячейки.
А. Д. Китовым в соавторстве с А. К. Черкашиным изложена позиция разбиения земного пространства на грид-структуру, где каждая ее ячейка выступает как однородный элементарный выдел, позволяющий индивидуализировать объекты при оценочных и прогнозных расчетах [Китов, Черкашин, 2004]. Грид-структура представлена шестиугольниками, полностью покрывает поверхность Земли сетью триангуляции. Важно то, что такая схема триангуляции соответствует прямоугольной сетке естественных параллелей и меридианов. Таким образом, формируется естественная грид-структура, являющаяся пространственной системой знаний географического содержания (естественной геоинформационной системой). По мнению авторов, каждая ячейка грид-структуры выступает как элементарный носитель информации, ячейкой совмещения разных пространственных объектов при сравнительных исследованиях. Подобные грид-структуры становятся моделью инвариантной структуры территории, осуществляя формальную дифференциацию и содержательную индивидуализацию пространства.
Для выполнения пространственного анализа геологического строения Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла методом ячейки выбрана грид-структура.
Выбор размера элементарной ячейки определяется целью исследований, масштабом исходной информации и методом анализа. Исходные геологические данные являются таксономическими единицами локального значения и, таким образом, определяют возможный минимальный размер элементарной ячейки [Богацкий и др., 1976]. Наряду с этим существует понятие «оптимальной ячейки», величина которой равна удвоенной площади карты, приходящейся на один объект [Гуськов и др., 1991].
Детальность исходной геологической информации определена масштабом картографических материалов (1:50 000) используемых в работе с общей площадью территории Дегдекан-Арга-Юряхского рудно-россыпного узла 2424 км . Значительная часть площадей геологических объектов 94% (от
Расчет показателя сложность геологического строения выполняется как отношение суммарного количества полигонов к общему числу объектов всей территории, соответственно вычисление плотности распределения полигональных объектов, даст нам относительную долю полигонов для каждой элементарной ячейки [Дэвис, 1990; ДеМерс, 1999].
Вычисление плотности распределения тектонических нарушений, магматических и гидротермальных образований усложняется тем, что они обладают протяженностью и направлением. Расчет плотности основан на отношении сумм длин к площади элементарной ячейки [Миркин, 1968; Дэвис, 1990; ДеМерс, 1999] - показатель суммарная длина объектов. Так как магматические и гидротермальные образования (свиты даек, жилы и зоны прожилкования) имеют внемасштабное отображение на исходной геологической карте, то плотность их распределения равна отношению количества объектов к площади элементарной ячейки - показатель количество объектов.
