Обработка геофизической информации с помощью компьютерных технологий

 

Севастопольский национальный университет ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

 

Факультет	Информационных технологий
Кафедра	«Компьютерный эколого – экономический  мониторинг»
Направление подготовки		0804 «Компьютерные науки»
Специальность		6.080400  «Компьютерный эколого –  экономический мониторинг»

 

	Утверждаю:
	Зав. кафедрой
	к.ф.-м.н.	И.П. Шумейко
		«___»____________200__г.

З а д а н и е

на курсовой проект (работу)

студенту	631 группы Овсянникову Максиму Андреевичу
(фамилия, имя, отчество)
1. Тема работы		Обработка геофизической  информации с помощью
компьютерных технологий.
2. Срок сдачи студентом законченного  проекта (работы)				15.05.11
3. Исходные данные к проекту  (работе)			Район города Александрия, топосъёмка
вариант №12.
4. Содержание расчетно – пояснительной  записки (перечень подлежащих  разработке
вопросов)	Введение; Раздел 1. Анализ информации об объекте; Раздел 2. Методы
обработки данных геофизических исследований средствами ГиС; Раздел 3. Обработка
данных геофизических исследований средствами ГиС.
5. Перечень графического материала  (с точным указанием обязательных  чертежей)

2010 г.

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ 4

РАЗДЕЛ 1 АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОБЪЕКТЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 5

1.1.Нормативная база, регламентирующая деятельность в геофизике, геодезии и картографии 5

1.2. Методы геофизических исследований 7

1.3. Геоинформационные системы, как средства обработки данных геофизических исследований 10

1.4. Строение земной коры на территории Александрии 11

Вывод раздела 1 13

РАЗДЕЛ 2 МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙСРЕДСТВАМИ ГИС 15

2.1. Метод обработки данных рельефа местности по заданной топографической съемке 15

2.2. Способы представления теплодинамических показателей атмосферы. 16

2.3. Цифровая модель местности 17

Вывод раздела 2 19

РАЗДЕЛ 3 ОБРАБОТКА ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СРЕДСТВАМИ ГИС 20

3.1.Моделирование 3D рельефа местности по заданной топографической съемке 20

3.2. Построение схемы геологической структуры суши и акваторий, в 3D модели рельефа заданной местности 21

3.3 Создание розы ветров заданной местности 24

3.4. Разработка и анализ графика среднемесячной (среднедневной) температуры для заданной местности 26

3.5. Создание связей между основной моделью рельефа местности и теплодинамическими показателями атмосферы 26

3.6. Рассмотрение и расчет геофизических показателей заданного водного объекта 29

3.7. Русловые процессы – расчет по заданной местности 31

3.8. Создание связей между основной моделью графика местности и теплодинамическими показателями атмосферы 32

Вывод раздела 3 35

ВЫВОДЫ 36

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 39

ПРИЛОЖЕНИЕ А 40

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 41

ПРИЛОЖЕИЕ В 45

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ГИС – геоинформационная система.

ГР – геологический разрез.

ЦММ – цифровая модель местности.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Актуальность  темы. В настоящее время геоинформационные системы перестали быть инструментом подготовки карт, который используется ограниченным кругом специалистов. Сегодня ГИС становятся одним из фрагментов универсальных информационных систем, решающих задачи сбора, накопления и анализа информации о территориально-распределенных системах. ГИС вливаются в управление городом и регионом, крупным и средним предприятием, а где-то уже используются и небольшими компаниями.

Цель  и задачи работы. Целью данной работы обработка геофизических данных с применением компьютерных технологий.

Задачи:

• ознакомиться с нормативной базой, регламентирующей деятельность в геофизике, геодезии и картографии, с методами геофизических исследований, особенностями функционирования геоинформационных систем и дать характеристику строению земной коры на территории Александрии;
• ознакомиться с методами обработки данных геофизических исследований;
• обработать данные геофизических исследований, произвести моделирование 3D рельефа местности по заданной топографической съемке, построенеи схемы геологической структуры заданной местности, создание и анализ розы ветров, графика среднемесячной температуры, русловых процессов по данным заданной местности.

Теоретическое и практическое значение работы. Роза ветров имеет огромное значение при построении зданий и сооружений. С помощью геологического разреза слагающих пород видна мощность залегания пород, типы почв, их характеристики. Созданная 3D модель рельефа местности позволяет наглядно отобразить рельеф, его изменения и высоты.

Структура работы. Курсовой проект состоит из введения, содержания, списка используемых сокращений, 3-х основных разделов, заключения, списка используемой литературы, 3-х приложений.

 

РАЗДЕЛ 1 
АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОБЪЕКТЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1.Нормативная база, регламентирующая деятельность в геофизике, геодезии и картографии

 

В соответствии с Конституцией Украины  экологическую политику определяет Верховная Рада Украины, которая утверждает общегосударственные программы охраны окружающей среды, устанавливает основы использования природных ресурсов.

Кабинет Министров Украины в соответствии с Законом Украины «Об охране окружающей природной среды»[2]: осуществляет реализацию определенной Верховной Радой экологической политики; обеспечивает разработку государственных и региональных экологических программ; координирует деятельность министерств, ведомств, других учреждений и организаций по вопросам охраны окружающей природной среды; устанавливает порядок разработки и утверждения экологических нормативов, лимитов использования природных ресурсов, сбрасывания загрязняющих веществ в окружающую природную среду, размещения отходов; устанавливает порядок определения платы и ее максимальные размеры за пользование природными ресурсами, загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия на нее; принимает решения об остановке (временно) или прекращении деятельности предприятий, учреждений и организаций в случае нарушения ими законодательства об охране окружающей природной среды; руководит внешними связями в вопросах охраны окружающей природной среды.

Непосредственное управление использованием и охраной природных ресурсов осуществляют органы специальной компетенции. Такими являются Министерство экологии и природных ресурсов Украины  и его органы на местах, а также  другие государственные органы, к  компетенции которых относится осуществление функций по организации рационального использования и охраны природных ресурсов, Государственный комитет лесного хозяйства Украины, Государственный комитет Украины по земельным ресурсам, Государственный комитет по водному хозяйству Украины.

Министерство экологии и природных ресурсов Украины (далее – Минэкологии Украины) занимает центральное место в системе органов специальной компетенции в этой сфере. Минэкологии Украины реализует государственную политику в области охраны окружающей природной среды, рационального использования и восстановления природных ресурсов, защиты населения и окружающей природной среды от отрицательного влияния хозяйственной деятельности путем регулирования экологической, ядерной и радиационной безопасности на объектах всех форм собственности.

ДСТУ 23741-79.[3] Грунти. Методи польових випробувань на зріз в гірських виробленнях.

Настоящий стандарт распространяется на крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты и устанавливает методы полевых испытаний на срез в горных выработках при исследованиях грунтов для строительства.

Стандарт не распространяется на грунты: глинистые текучие, текучепластичные, набухающие, просадочные и с крупнообломочными включениями размерами более 80 мм; глинистые и песчаные заторфованные и торфы; глинистые, песчаные и крупнообломочные засоленные; всех видов в мерзлом состоянии, а также при проведении испытаний в скважинах.

ДБН 10-01-94.[2] Система нормативних документів в будівництві. Основні положення.

Настоящие нормы и правила определяют основные цели, принципы и общую  структуру Системы нормативных  документов в строительстве (далее  Системы), требования к нормативным  документам, их содержанию, построению, изложению и оформлению, порядок разработки, принятия и применения.

Положения настоящего документа обязательны  для органов управления и надзора, предприятий, организаций и объединений независимо от форм собственности и принадлежности, осуществляющих разработку и применение нормативных документов в строительстве.

Требования по применению нормативных  документов Системы установлены разделом 8 настоящих строительных норм и правил.

ДБН 22-01-95. Геофізика небезпечних природних дій.

Настоящие нормы устанавливают  основные положения по определению опасных природных воздействий, вызывающих проявления и (или) активизацию природных процессов, учитываемых при разработке предпроектной документации (обосновании инвестиций в строительство объектов, схем и проектов районной планировки, генеральных планов городов, поселков и сельских поселений и другой документации), технико-экономических обоснований и рабочей документации на строительство зданий и сооружений, а также схем (проектов) их инженерной защиты.

Порядок разработки градостроительной  документации, обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений, а также проектной документации для строительства объектов за границей, устанавливается в отдельных нормативных документах.

ДСТУ 12536-99 Грунти. Методи лабораторного визначення гранулометричного (зернового) і мікроагрегатного  складу.Настоящий стандарт распространяется на песчаные и глинистые грунты и устанавливает методы лабораторного определения гра-нулометрического (зернового) и микроагрегатного состава, применяемые при исследованиях грунтов для строительства.

ДСТУ 23161-98. Грунти. Метод лабораторного визначення характеристик просадочності.

Настоящий стандарт распространяется на глинистые просадочные грунты и устанавливает метод лабораторного  определения характеристик просадочности  при замачивании грунта водой (относительной  просадочности и начального просадочного давления).

ДСТУ 24143-92. Грунти. Методи лабораторного визначення характеристик набухання і усадки.

Настоящий стандарт распространяется на глинистые грунты природного и нарушенного сложения и устанавливает методы лабораторного определения их набухания и усадки.

Стандарт не распространяется на глинистые грунты, содержащие крупнообломочные включения размерами зерен более 5 мм, и на глинистые грунты в мерзлом состоянии.

ДСТУ 2.1-7-2000. Основи та підвалини будинків і споруд. Грунти. Методи польового визначення характеристик міцності та деформативності.

Настоящий стандарт распространяется на грунты всех видов и устанавливает методы измерения деформаций (вертикальных и горизонтальных перемещений, кренов) оснований фундаментов строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений.

 

Таким образом,  экологическую политику в Украине определяет Верховная Рада Украины, которая утверждает общегосударственной программы охраны окружающей среды и устанавливает основы использования природных ресурсов.

 

1.2. Методы геофизических исследований

 

Существует множество геофизических методов, используемых для изучения геологических разрезов скважин. Они делятся на: электрические, радиоактивные, термические, акустические, геохимические, механические, магнитные, в зависимости от физических свойств пород, на изучении которых основываются указанные методы.

Производственные геофизические  организации должны проводить в  скважинах, пробуренных на нефть  и газ, следующие работы:

• изучать с помощью различных геофизических методов геологический разрез скважин, выявлять продуктивные пласты и определять их коллекторские свойства;
• изучать техническое состояние бурящихся и законченных бурением скважин, а также выполнять некоторые контрольные операции в эксплуатирующихся скважинах;
• перфорировать обсадные колонны для вскрытия продуктивных пластов и торпедировать скважины для извлечения бурового инструмента и колонн при авариях, а в некоторых случаях для улучшений условий притока жидкости и газа;
• отбирать пробы пород, жидкости и газа боковыми грунтоносами и пробоотборниками.