АВАН—ПРОЕКТ

Авторы:	С.Н.Болотов (отв. исп.)
	А.М.Никишин (науч. рук.)
	М.В.Коротаев
	А.В.Ершов
	И.В.Шалимов

В соответствии с п.3.1 решения V-го Всероссийского семинара “Компьютерное обеспечение Программы ГДП–200” (г. Ессентуки, 23–27 ноября 1998 г.) Департаментом геологической службы МПР России было предложено Геологическому факультету МГУ им. М.В.Ломоносова подготовить аван–проект на разработку принципов трёхмерного геокартирования (отв. исполнитель С.Н.Болотов).

Предлагаемый аван–проект является первым шагом на пути разработки и внедрения трёхмерного геокартирования в производство. В течении полугода предполагается разработать и согласовать с МПР России генеральный проект “ГеолОК”, конечной целью которого должно стать создание компьютерного программного обеспечения для осуществления трёхмерного геокартирования и внедрение его на производственных геологических предприятиях.

Воспроизводство минерально–сырьевой базы России является важнейшей задачей, стоящей перед геологической службой. За последнее десятилетие темпы воспроизводства запасов по многим полезным ископаемым резко уступали скорости добычи уже разведанных, что приводило и неуклонно ведёт к их сокращению. В этой связи проводимая МПР РФ программа по созданию фундаментальной государственной геологической основы на базе Госгеолкарт–1000 и –200 является ключевой задачей и требует самого серьёзного внимания.

Пять лет назад МПР РФ определило общую стратегию развития геокартирования — создание баз цифровой картографической информации на основе современных компьютерных технологий (базовыми компьютерными программами определены ГИС ПАРК и АДК). За прошедший период произошли революционные перемены: произошло оснащение региональных геологических организаций современными компьютерами и оргтехникой, подготовлен геологический персонал, владеющий необходимыми программно–техническими средствами. На V–ом Всероссийском совещании–семинаре (Ессентуки, 1998) было продемонстрировано более 30 листов Госгеолкарты–200 нового поколения, созданных на основе новейших технологий. Вместе с тем, геологические карты нового поколения не должны остаться просто некоторым геоинформационным срезом региона, а должны стать компонентом будущей информационной системы “Госгеолкарта России”.

Сегодня на повестке дня остро стоит вопрос об использовании компьютерных технологий при прогнозно–металлогенических и поисковых работах для решения задач по воспроизводству минерально–сырьевой базы. Однако, проблема развития минерально–сырьевой базы обуславливает необходимость глубинного изучения недр и привлечения этой информации к подсчётам запасов с использованием компьютерных технологий. В связи с этим, возникает необходимость перехода к компьютерному объемному картированию.

Используемые на сегодняшний день в геокартировании географические информационные системы (ГИС ПАРК, ГИС “INTEGRO”, ArcInfo–ArcView, MapInfo, ГЕОГРАФ и др.) являются по своей идеологии двухмерными. Информация в них организована в виде слоев, привязанных к географическим координатам на поверхности Земли. Третья координата (глубина), столь существенная в геологии, вводится искусственным образом. Информация о глубинном строении территории содержится в атрибутивных базах данных, как правило, в текстовом формате или в виде растровых изображений. Это препятствует как представлению геологического строения территории в виде трехмерной структуры, так и возможности дальнейшей компьютерной обработки накопленной информации с глубинной привязкой. Таким образом, существующие ГИС-системы могут и должны быть дополнены пакетами компьютерных программ, обеспечивающими трехмерное представление геологической структуры.

Коротко, концепция компьютерного объемного картирования выглядит следующим образом. Трехмерная геологическая компьютерная карта должна содержать информацию об объемной геологической структуре региона со всеми параметрами пород. Кроме того, она должна включать в себя весь набор исходных данных, использованных при ее построении (разрезы скважин, сейсмические профили, геологическая карта, карты геофизических полей и др.), что позволит контролировать обоснованность построений трехмерной структуры, а также непрерывно дополнять и изменять модель в зависимости от поступления новых данных или их переинтерпретации. Информация, хранящаяся в компьютере, может быть представлена в виде разрезов по любой выбранной линии, карт-срезов, блок-диаграмм любой геометрии, карт со снятыми отложениями, карт мощностей в изолиниях и др. Трехмерная геологическая карта должна быть совместима с существующими ГИС (в частности с ГИС "ПАРК" и ГИС “INTEGRO”) на уровне экспорта-импорта данных - т. е. данные о геологическом строении, имеющиеся на настоящий момент в ГИС, могут быть использованы трехмерной геологической картой, а данные полученные с помощью программного пакета объемного геологического картирования могут быть использованы ГИС для дальнейшей обработки и/или представления.

Объемная геологическая карта может применяться при любых видах геологических и инженерно-геологических задачах: поиске полезных ископаемых, при решении гидрогеологических и инженерно-геологических задач, в экологических целях. На основе объемной геологической структуры возможно моделирование истории ее формирования и истории формирования скоплений полезных ископаемых, моделирование миграции флюидов (углеводородов или воды), моделирование объемных деформаций региона.

Сейчас очевидно, что идеология трехмерного картирования осадочных бассейнов с мощным чехлом и складчатых поясов должна отличаться. В первом случае, основная информация - это данные бурения и сейсмопрофилирования, а во втором - результаты изучения обнажений и анализа геофизических данных. Сама геометрия геологических тел в осадочных бассейнах и в сложно-деформированных складчатых пояах значительно различается. Вероятно, надо различать две проблемы: первая - трехмерная карта осадочных бассейнов, вторая - трехмерная карта складчатых поясов.

В первую очередь, трехмерные карты необходимо делать для хорошо изученных районов (нефтяных и рудных полей и т.д.), то есть, тех регионов, где уже накоплен значительный объем информации об их геологической структуре.

Объемная геологическая карта является неизбежным будущим геологии - идеология и методика ее построения должны быть разработаны в ближайшее время. Принимая во внимание важность использования трехмерных методов геокартирования, предлагается принять принципиальное решение о дальнейшей судьбе работ по данному направлению. Предлагается параллельно с модернизацией и усовершенствованием существующих ГИС, вести разработку программных блоков для трёхмерного картирования, которые были бы совместимы с ними на уровне экспорта–импорта.