stringtranslate.com

Цифровое геологическое картирование

Скриншот структурной карты, созданной геологическим картографическим программным обеспечением для 8500-футового газового и нефтяного резервуара на месторождении Эрат, округ Вермилион , Эрат , Луизиана . Разрыв слева направо около верхней части контурной карты указывает на линию разлома . Эта линия разлома находится между сине-зелеными контурными линиями и фиолетово-красно-желтыми контурными линиями. Тонкая красная круглая контурная линия в середине карты указывает на верхнюю часть нефтяного резервуара. Поскольку газ плавает над нефтью, тонкая красная контурная линия отмечает зону контакта газа и нефти.

Цифровое геологическое картирование — это процесс, при котором геологические особенности наблюдаются, анализируются и регистрируются в полевых условиях и отображаются в режиме реального времени на компьютере или персональном цифровом помощнике (КПК). Основная функция этой новой технологии — создание пространственно привязанных геологических карт , которые можно использовать и обновлять во время проведения полевых работ . [1]

Традиционное геологическое картирование

Геологическое картирование — это процесс интерпретации, включающий множество типов информации, от аналитических данных до личных наблюдений, все это синтезируется и регистрируется геологом . Геологические наблюдения традиционно записывались на бумаге, будь то стандартизированные карточки, блокнот или карта . [ 2]

Картографирование в цифровую эпоху

В 21 веке компьютерные технологии и программное обеспечение становятся портативными и достаточно мощными, чтобы взять на себя некоторые из более обыденных задач, которые геолог должен выполнять в полевых условиях , например, точное определение своего местоположения с помощью устройства GPS , отображение нескольких изображений ( карт , спутниковых снимков , аэрофотосъемки и т. д.), нанесение символов простирания и падения , а также цветовое кодирование различных физических характеристик литологии или типа контакта (например, несогласие ) между пластами горных пород . Кроме того, компьютеры теперь могут выполнять некоторые задачи, которые было трудно выполнить в полевых условиях, например, распознавание рукописного текста или голоса и аннотирование фотографий на месте. [3]

Цифровое картирование оказывает как положительное, так и отрицательное влияние на процесс картирования; [4] только оценка его воздействия на проект геологического картирования в целом показывает, обеспечивает ли оно чистую выгоду. С использованием компьютеров в полевых условиях регистрация наблюдений и базовое управление данными кардинально меняются. Использование цифрового картирования также влияет на то, когда анализ данных происходит в процессе картирования, но не сильно влияет на сам процесс. [5]

Преимущества

Недостатки

Образовательные и научные цели

Некоторые университеты и преподаватели средних школ интегрируют цифровое геологическое картирование в классную работу. [7] Например, проект GeoPad [1] описывает сочетание технологий, преподавания полевой геологии и геологического картирования в таких программах, как полевой лагерь по геологии Университета Боулинг Грин Стейт . [2] В Университете Урбино (Италия) it:Università di Urbino, методы полевого цифрового картирования интегрированы в курсы наук о Земле и окружающей среде с 2006 года [3] [4]. Программа MapTeach предназначена для предоставления практического цифрового картирования для учащихся средних и старших классов. [5] Архивировано 25.06.2009 в Wayback Machine Проект SPLINT [6] в Великобритании использует систему полевого картирования BGS как часть своей учебной программы

Технология цифрового картирования может применяться к традиционному геологическому картированию, разведывательному картированию и обследованию геологических объектов. На международных встречах по сбору цифровых полевых данных (DFDC) крупные геологические службы (например, Британская геологическая служба и Геологическая служба Канады ) обсуждают, как использовать и развивать эту технологию.[7] Многие другие геологические службы и частные компании также разрабатывают системы для проведения научного и прикладного геологического картирования, например, геотермальных источников [8] и участков добычи. [9]

Оборудование

Первоначальная стоимость цифровых геологических вычислений и вспомогательного оборудования может быть значительной. Кроме того, оборудование и программное обеспечение должны время от времени заменяться из-за повреждений, потерь и устаревания. Продукты, перемещающиеся по рынку, быстро снимаются с производства по мере развития технологий и интересов потребителей. Продукт, который хорошо работает для цифрового картирования, может быть недоступен для покупки в следующем году; однако тестирование нескольких марок и поколений оборудования и программного обеспечения обходится непомерно дорого. [5]

Общие основные черты

Некоторые характеристики цифрового картографического оборудования являются общими как для картографирования обследования или разведки, так и для «традиционного» комплексного картографирования. Сбор менее интенсивных данных картографирования разведки или данных обследования в полевых условиях может быть выполнен с использованием менее надежных баз данных и программ ГИС, а также оборудования с меньшим размером экрана. [10] [11]

Особенности, необходимые для фиксации традиционных геологических наблюдений

Лишь недавно (в 2000 году) появилось аппаратное и программное обеспечение, которое может удовлетворить большинству критериев, необходимых для цифровой фиксации «традиционных» картографических данных.

Технологии

История

Программное обеспечение

Поскольку каждый проект геологического картирования охватывает территорию с уникальными литологиями и сложностями, а у каждого геолога свой уникальный стиль картирования, ни одно программное обеспечение не является идеальным для цифрового геологического картирования из коробки. Геолог может либо изменить свой стиль картирования в соответствии с доступным программным обеспечением, либо изменить программное обеспечение в соответствии со своим стилем картирования, что может потребовать обширного программирования. По состоянию на 2009 год , доступное программное обеспечение для геологического картирования требует некоторой степени настройки для данного проекта геологического картирования. Некоторые геологи/программисты, занимающиеся цифровым картированием, вместо этого решили в значительной степени настроить или расширить ArcGIS ESRI . На встречах по сбору цифровых полевых данных, таких как в Британской геологической службе в 2002 году [17], некоторые организации согласились поделиться опытом разработки, и некоторые программные системы теперь доступны для бесплатной загрузки.

Ссылки

  1. ^ Крамер, Джон (2000). «Цифровые картографические системы для сбора полевых данных». Digital Mapping Techniques '00 — Труды семинара . Геологическая служба США. Открытый отчет 00-325.
  2. ^ Барнс, Джон; Лайл, Ричард (2004). Базовое геологическое картирование . Чичестер, Западный Сассекс PO19 8SQ, Англия: John Wiley & Sons Ltd. стр. 1–204. ISBN 978-0-470-84986-6.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  3. ^ Спринкель, Дуглас; Браун, Кент (2008), «Использование цифровых технологий в полевых условиях» (PDF) , Survey Notes , 40 (1): 1–2
  4. ^ Маккаффри, К.; Джонс, Р.; Холдсворт, Р.; Уилсон, Р.; Клегг, П.; Имбер, Дж.; Холлиман, Н.; Тринкс, И. (2005), «Открытие пространственного измерения — цифровые технологии и будущее полевых работ в области геонауки» (PDF) , Журнал Геологического общества, Лондон , 162 (6): 927–938, Bibcode : 2005JGSoc.162..927M, CiteSeerX 10.1.1.126.8297 , doi : 10.1144/0016-764905-017, S2CID  46371739 
  5. ^ ab Athey, Jennifer; Freeman, Lawrence; Woods, Kenneth (2008), «Переход от традиционного к цифровому картографированию: поддержание качества данных при повышении эффективности геологического картирования на Аляске», Информационный бюллетень 2008-2 , Отдел геологических и геофизических исследований Аляски, стр. 1–12
  6. ^ Маркум, Динна; Фридлендер, Эми (май 2003 г.), «Хранители разрушающейся культуры: чему цифровое сохранение может научиться у истории библиотеки», D-Lib Magazine , 9 (5), doi : 10.1045/may2003-friedlander
  7. ^ Берк, Дэйв; Прей, Джейн; Рид, Роберт (2006). Влияние планшетных ПК и технологий на основе перьевого ввода на образование: обзоры, оценки и будущие направления. Purdue University Press. С. 1–200. ISBN 978-1-55753-434-7.
  8. ^ Кулбо, Марк; Слэдек, Крис; Кратт, Крис; Эдмондо, Гэри (29 августа – 1 сентября 2004 г.), «Цифровое картирование структурно контролируемых геотермальных объектов с помощью GPS-устройств и карманных компьютеров» (PDF) , Труды, Ежегодное собрание Совета по геотермальным ресурсам, Труды , т. 28, Палм-Спрингс, Калифорния, стр. 321–325, архивировано из оригинала (PDF) 28 мая 2010 г.
  9. ^ Монтеро, Айрин; Бримхолл, Джордж; Альперс, Чарльз; Суэйзи, Грегг (15 февраля 2005 г.), «Характеристика пустой породы, связанной с кислотным дренажем на руднике Пенн, Калифорния, с помощью наземной спектроскопии отражения в видимом и коротковолновом инфракрасном диапазонах с использованием цифрового картирования», Chemical Geology , 215 (5): 453–472, Bibcode : 2005ChGeo.215..453M, doi : 10.1016/j.chemgeo.2004.06.045
  10. ^ Клегг, П.; Бручателли, Л.; Домингос, Ф.; Джонс, Р.; Де Донатис, М.; Уилсон, Р. (2006), «Цифровое геологическое картирование с помощью планшетного ПК и КПК: сравнение» (PDF) , Компьютеры и науки о Земле , 32 (10): 1682–1698, Bibcode : 2006CG.....32.1682C, doi : 10.1016/j.cageo.2006.03.007
  11. ^ abc Эдмондо, Гэри (2002). "Полевое цифровое геологическое картирование с использованием ArcPad". Digital Mapping Techniques '02 -- Workshop Proceedings . US Geological Survey. С. 129–134. Open-File Report 02-370.
  12. ^ Бродарик, Боян (1997). «Получение и обработка полевых данных с использованием GSC FIELDLOG v3.0». Digital Mapping Techniques '97 . Геологическая служба США. С. 77–81. Отчет Open-File 97-269.
  13. ^ Бродарик, Боян (февраль 2004 г.). «Проектирование GSC FieldLog: программное обеспечение на основе онтологии для автоматизированного геологического картирования полей». Компьютеры и науки о Земле . 30 (1): 5–20. Bibcode : 2004CG.....30....5B. doi : 10.1016/j.cageo.2003.08.009.
  14. ^ ab Walker, JD, и Black, RA, 2000, Картографирование обнажения: Geotimes, т. 45, № 11, стр. 28-31. "Цифровое полевое картографирование, Геологический факультет, Университет Канзаса". Архивировано из оригинала 28-08-2008 . Получено 05-08-2013 .
  15. ^ Jordan CJ, Bee EJ, Smith NA, Lawley RS, Ford J, Howard AS, Laxton JL (2005). «Разработка систем сбора цифровых полевых данных для выполнения требований картографирования Британской геологической службы». ГИС и пространственный анализ: Ежегодная конференция Международной ассоциации математической геологии . Том 2. Торонто. С. 886–891.
  16. ^ Кнуп, Питер А.; ван дер Плюйм, Бен (2006). «GeoPad: полевое научное образование с использованием планшетного ПК». (PDF) . В Берке, Дэйв; Прей, Джейн; Рид, Роб (ред.). Влияние технологий обучения с использованием пера: зарисовки, оценки и будущие направления . Издательство Университета Пердью.
  17. ^ Де Донатис, М.; Бручателли, Л.; Сусини, С. (2005). «MAP IT — программное решение ГИС/GPS для цифрового картографирования». Digital Mapping Techniques '05—Workshop Proceedings . Геологическая служба США. С. 97–101. Отчет Open-File 2005-1428.
  18. ^ Де Донатис, Мауро; Бручателли, Л. (июнь 2006 г.), «MAP IT: программное обеспечение ГИС для полевого картографирования с помощью планшетного ПК», Компьютеры и геонауки , 32 (5): 673–680, Bibcode : 2006CG.....32..673D, doi : 10.1016/j.cageo.2005.09.003
  19. ^ Браун, Кент; Спринкель, Дуглас (2008). «Картографирование геологических полей с использованием защищенного планшетного компьютера» (PDF) . В Soller, Дэвид Р. (ред.). Методы цифрового картирования '07 — Труды семинара . Геологическая служба США. стр. 53–58. Отчет в открытом доступе 2008-1385.
  20. ^ Томс, Эван; Хаугеруд, Ральф (2006), «GDA (Geologic Data Assistant), расширение ArcPad для геологического картирования: код, предварительные условия и инструкции», Геологическая служба США , стр. 1–23, отчет Open-File 2006-1097
  21. ^ Бримхолл, Джордж; Ванегас, Абель (2001). «Устранение препятствий научному рабочему процессу для внедрения цифрового геологического картирования с помощью универсальной программы GeoMapper и визуального пользовательского интерфейса». Методы цифрового картирования '01 — Труды семинара . Геологическая служба США. Отчет в открытом доступе 01-223.
  22. ^ Бримхолл, Г.; Ванегас, А.; Лерч, Д. (2002). «Программа GeoMapper для безбумажного полевого картографирования с бесшовным созданием карт в ESRI ArcMap и GeoLogger для сбора данных о скважинах: применение в геологии, астрономии, восстановлении окружающей среды и моделях рельефа». Методы цифрового картирования '02 — Труды семинара . Геологическая служба США. С. 141–152. Отчет в открытом виде 02-370.
  23. ^ Джордан, Колм (10–13 мая 2009 г.). «SIGMAmobile, система цифрового картирования полей Британской геологической службы в действии» (PDF) . Digital Mapping Techniques '09 . Моргантаун, Западная Вирджиния.
  24. ^ Де Донатис, Мауро (10–13 мая 2009 г.). «BeeGIS: новая многоплатформенная полевая ГИС с открытым исходным кодом» (PDF) . Digital Mapping Techniques '09 . Моргантаун, Западная Вирджиния.
  25. ^ Бонд, Клэр; Клелланд, С.; Батлер, Р. (31 октября – 3 ноября 2010 г.). «Применение методов цифрового картирования к классическим геологическим областям на северо-западе Шотландии и во Французских Альпах — помощь в прогнозировании структурной геологии посредством 3D-визуализации и построения моделей». Ежегодное собрание GSA в Денвере 2010 г. (реферат). Денвер, Колорадо.

Внешние ссылки

Ричардсон Геологический Консалтинг