Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки
У цій статті розглянуто питання проектування і створення баз даних для геоінформаційних систем, запропонований і обґрунтований метод рішення проблеми збереження інформації з розвідувальних свердловин, що мають декілька пробурених стволів. Issues involved in GIS database design and creation are consi...
Saved in:
| Published in: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2010
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99618 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки / Д.М. Хламов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 6. — С. 257-265. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99618 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Хламов, Д.М. 2016-04-30T18:29:49Z 2016-04-30T18:29:49Z 2010 Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки / Д.М. Хламов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 6. — С. 257-265. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99618 [681.3.06:518]:528.0 У цій статті розглянуто питання проектування і створення баз даних для геоінформаційних систем, запропонований і обґрунтований метод рішення проблеми збереження інформації з розвідувальних свердловин, що мають декілька пробурених стволів. Issues involved in GIS database design and creation are considered. Method for solving a problem of information storage on prospecting holes with several boreholes is proposed and substantiated. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки |
| spellingShingle |
Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки Хламов, Д.М. |
| title_short |
Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки |
| title_full |
Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки |
| title_fullStr |
Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки |
| title_full_unstemmed |
Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки |
| title_sort |
проектирование баз данных для гис геологоразведки |
| author |
Хламов, Д.М. |
| author_facet |
Хламов, Д.М. |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| format |
Article |
| description |
У цій статті розглянуто питання проектування і створення баз даних для геоінформаційних систем, запропонований і обґрунтований метод рішення проблеми збереження інформації з розвідувальних свердловин, що мають декілька пробурених стволів.
Issues involved in GIS database design and creation are considered. Method for solving a problem of information storage on prospecting holes with several boreholes is proposed and substantiated.
|
| issn |
1996-885X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99618 |
| citation_txt |
Проектирование баз данных для ГИС геологоразведки / Д.М. Хламов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 6. — С. 257-265. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT hlamovdm proektirovaniebazdannyhdlâgisgeologorazvedki |
| first_indexed |
2025-11-26T14:10:51Z |
| last_indexed |
2025-11-26T14:10:51Z |
| _version_ |
1850624519209746432 |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
257
УДК [681.3.06:518]:528.0
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ ГИС
ГЕОЛОГОРАЗВЕДКИ
Хламов Д. М.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
У цій статті розглянуто питання проектування і створен-
ня баз даних для геоінформаційних систем, запропонований і об-
ґрунтований метод рішення проблеми збереження інформації з
розвідувальних свердловин, що мають декілька пробурених ство-
лів.
Issues involved in GIS database design and creation are consi-
dered. Method for solving a problem of information storage on pros-
pecting holes with several boreholes is proposed and substantiated.
В настоящее время наметился прогресс в использовании
геоинформационных систем (ГИС) для решения задач горнодо-
бывающей отрасли. В частности, различные ГИС широко приме-
няются для создания электронной горно-графической документа-
ции. Электронные планы горных работ зарекомендовали себя в
производстве. Ряд организаций использует ГИС не только как
средство перевода карт, планов, схем, чертежей в электронный
вид, но и как базис для решения ряда расчетных производствен-
ных задач, в том числе геолого-маркшейдерских, планирования
горного производства и др.
В УкрНИМИ с 1995 года ГИС-технологии используются для
создания электронных планов горных выработок и для решения
геолого-маркшейдерских задач. В 1997 году были начаты работы
по разработке собственной системы “ГеоМарк” [1 – 3]. Данная
система, как и известные автору аналоги, опирается на базу дан-
ных (БД) по объектам шахтного поля, условно называемую гео-
лого-маркшейдерской. Основа этой базы данных – информация о
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
258
горном массиве, получаемая из выработок и скважин различного
назначения. По мере накопления опыта практического использо-
вания состав базы, способы хранения и обработки данных посте-
пенно совершенствуются. Настоящая статья посвящена вопросам
проектирования геолого-маркшейдерских баз данных (на приме-
ре базы, создаваемой для скважины «Криворожская сверхглубо-
кая СГ-8»), также предложен метод решения проблемы хранения
данных по скважинам, имеющим несколько пробуренных ство-
лов, исключающий дублирование данных в базе.
Конечная цель разработки геолого-маркшейдерской базы
данных – создание трехмерной пространственной модели угле-
носной толщи и объектов шахтного поля, которая может служить
основой для решения различных производственных задач [4 – 6].
Для корректного построения трехмерной пространственной мо-
дели угленосной толщи необходимо множество самых разнооб-
разных параметров, хранить которые логично и удобно в единой
базе данных.
Следует отметить, что основную массу достоверной инфор-
мации о нетронутом горными работами породном массиве полу-
чают в результате бурения разведочных скважин. В связи с по-
стоянным ростом глубины горных работ, увеличивается и глуби-
на разведочного бурения. Большая часть пробуренных, на дан-
ный момент, скважин достигает глубин 1000-1500 м. В сложив-
шейся ситуации имеет смысл единственную в Украине сверхглу-
бокую скважину «Криворожская СГ-8», принять как возможный
пример будущих разведочных скважин, так как она пробурена на
глубину более чем 5400 м.
Часто при бурении разведочных скважины кроме основного
ствола, проходят также несколько боковых. В настоящее время
исследования, как правило, проводятся только по основному
стволу. По боковым стволам скважин обычно не проводится ни-
каких исследований, даже инклинометрических. Фиксируется
только факт наличия бокового ствола и глубина его сопряжения с
основным.
С увеличением глубины разведочного бурения существенно
возрастает стоимость работ, что в будущем должно привести к
появлению новых методов геологоразведки. Но как показывает
практика, в первую очередь, разработчики концентрируются на
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
259
усовершенствовании существующих технологий и методик. Ло-
гично предположить, что это будут разведочные скважины, со-
стоящие из нескольких равноценных стволов, т.е. с поверхности
бурится один ствол, а далее методами направленного бурения он
разветвляется на два, три и т.д. В этом случае по каждому из
стволов будет проведен весь комплекс исследований. Примером
такой скважины может служить «Криворожская сверхглубокая
СГ-8».
В используемых на данный момент базах данных, хранение
информации о таких скважинах возможно при разделении их на
несколько объектов. Иначе говоря, на несколько отдельных
скважин, одна из которых начинается у дневной поверхности, а
остальные в глубине массива горных пород (см. рис. 1 а). Суще-
ствует и другой путь – многократного дублирования в базе одних
и тех же данных, т.е. создания нескольких скважин, начинаю-
щихся в одной и той же точке у дневной поверхности
(см. рис. 1 б).
Рис. 1 Схемы разбиения скважин на участки
Ни один из перечисленных способов нельзя считать рацио-
нальным. При первом способе (рис. 1а) будет крайне затрудни-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
260
тельно получить сквозную выборку от поверхности до забоя ка-
ких-либо данных. Например, для построения стратиграфической
колонки. Также возникнут трудности с расчетом координат по
данным инклинометрических измерений.
При втором способе (рис. 1б) возникает несколько участков,
информация о которых будет занесена в базу более одного раза и
чем больше пробурено стволов, тем больше будет таких участ-
ков, т.е. база будет хранить массу заведомо избыточной инфор-
мации.
Таким образом, удовлетворительного решения проблемы
рационального размещения данных в рамках, используемых на
сегодняшний день, баз не существует. И без серьезной пере-
стройки структуры базы эту проблему не решить.
Для разрешения сложившегося противоречия в базу данных
необходимо ввести новое понятие «элементарный интервал» или
«ствол», как простой, не имеющий разветвлений участок скважи-
ны. На рис. 2 показана схема разбиения скважины СГ-8 на эле-
ментарные стволы в соответствии со сформулированным прин-
ципом.
В УкрНИМИ для скважины СГ-8 была разработана база
данных, с учетом вышеизложенного требования. Состоит база из
набора взаимосвязанных информационных блоков. При анализе
имеющихся данных, необходимо учесть, что база должна содер-
жать информацию не об одной, а фактически о двух скважинах:
криворожской сверхглубокой СГ-8 и «Спутник-1» № 20500. При
анализе отчета о проведенных по скважинам исследованиях были
выделены 12 информационных блоков, таких как общая инфор-
мация о пробуренных скважинах, петрофизические свойства по-
род, физико-механические свойства пород, стратиграфические
обозначения и др.
Данные каждого из блоков заносятся в отдельные таблицы
базы данных, кроме блока «общая информация о пробуренных
скважинах». Так как в каждой скважине может быть пробурено
несколько стволов, а геологический отчет содержит данные, от-
носящиеся как к скважине в целом, так и к отдельным стволам,
данный информационный блок был разбит на два, т.е. на две таб-
лицы: «Скважины» и «Стволы». В таблицу «Скважины» были
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
261
включены следующие поля: название скважины и координаты ее
устья, а в таблицу «Стволы» название ствола.
Рис. 2 Схема разбиения скважины СГ-8 на элементарные
стволы
В скважине «Спутник-1» боковых стволов не пробурено,
поэтому в ней выделен только один ствол – «Основной». В сква-
жине СГ-8 пробурено два ствола, следовательно, образуются три
элементарных интервала (ствола):
– Основной-В ствол;
– Основной-Н ствол;
– Опережающий ствол (рис. 2).
Как показал анализ данных инклинометрических измерений,
основной и опережающий стволы сопрягаются на глубине 1100 м
по оси скважины.
Для создания электронной базы данных по криворожской
сверхглубокой скважине СГ-8 была выбрана СУБД (система
управления базами банных) MS Access 2000. Эта СУБД обладает
достаточными возможностями для создания такой базы данных.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
262
Выбор был обусловлен широкой распространенностью и доступ-
ностью MS Access.
База данных состоит из таблиц, связанных между собой в
определенную иерархическую структуру. Иерархия созданной
базы данных имеет три уровня и одну дополнительную таблицу.
Первая основная группа (высший уровень иерархии) состо-
ит из одной таблицы «Скважины» – это главная таблица базы
данных, все остальные таблицы основных групп связаны непо-
средственно с ней либо через другие таблицы.
Вторая основная группа (второй уровень) состоит из табли-
цы «Стволы» и пяти таблиц, содержащих данные, относящиеся к
скважине в целом либо не имеющих конкретной пространствен-
но-координатной привязки к стволам скважин. Кроме таблицы
«Стволы» ко второй группе отнесены следующие таблицы:
– характеристика диэлектрической проницаемости и тан-
генса угла потерь на переменном токе основных типов пород;
– характеристика удельного электрического сопротивления
основных типов пород;
– теплофизические характеристики пород;
– характеристика тепловых свойств основных типов пород;
– физико-механические свойства пород.
Третья основная группа (третий уровень – последний) со-
стоит из пяти таблиц, содержащих данные, имеющие однознач-
ную привязку к стволам скважин, а именно:
– петрофизические свойства пород;
– инклинометрия;
– характеристика жидкостной проницаемости основных ти-
пов пород;
– результаты определения тепловых свойств пород;
– характеристика газовой проницаемости основных типов
пород.
Дополнительная группа – это группа таблиц справочников,
она состоит из одной таблицы «Стратиграфия». Структура соз-
данной базы данных представлена на рис. 3.
Созданная база данных обладает свойством расширяемости,
т.е. существует возможность добавления новых блоков данных в
базу без изменения ее основной структуры. В данном случае,
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
263
расширяемость является весьма важным качеством. Так как гео-
логия не относится к описательным наукам, составить исчерпы-
вающий список хранимых в базе параметров принципиально не-
возможно. Предлагаемый подход к проектированию и созданию
баз данных значительно облегчает поставленную задачу, так как
позволяет сконцентрироваться на наиболее необходимых в теку-
щий момент данных, оставляя возможность постепенного расши-
рения списка хранимых параметров, за счет добавления новых
таблиц и полей.
Требует существенной доработки стратиграфический спра-
вочник, необходимо разработать породный классификатор, кото-
рый будет представлять собой самостоятельную иерархическую
структуру таблиц (на данный момент наименования пород в базе
представлены текстовыми полями), а это в свою очередь потре-
бует переработки пользовательского интерфейса, т.е. создания
новых интерфейсных форм и доработки некоторых старых.
Описанная выше база данных предназначена, не только для
хранения данных, но, прежде всего, для использования в составе
геоинформационных систем (например «ГеоМарк»), в качестве
основного источника данных для построения трехмерной модели
массива горных пород. Главное структурное отличие данной ба-
зы от предыдущих разработок [7, 8] наличие таблицы «Стволы»,
являющееся следствием применения метода элементарных ство-
лов. Это усовершенствование позволило разбить скважину на
элементарные участки, что в свою очередь дало возможность
корректно хранить информацию и избежать ее неоправданного
дублирования в базе.
База предназначена для использования на горнодобываю-
щих предприятиях угольной промышленности, но может быть
применена и на рудных месторождениях, а также геологоразве-
дочными предприятиями и проектными институтами для реше-
ния широкого спектра горно-геометрических, горнотехнических
и проектных задач. Примером таких задач могут служить учет
добычи полезного ископаемого и движения запасов и т.д.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
264
Ри
с.
3
С
тр
ук
ту
ра
б
аз
ы
д
ан
ны
х
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
265
СПИСОК ССЫЛОК
1. Анциферов А.В. Разработка геоинформационной системы,
ориентированной на задачи горнодобывающей отрасли /
А.В. Анциферов, А.А. Глухов, А.А. Омельченко // Геологiя и
геохiмiя горючих копалин. – Львов: 1998. – № 4 (105). – С. 79-
87.
2. Анциферов А.В. Географическая информационная система
“ГеоМарк” для решения задач угледобывающей отрасли /
А.В. Анциферов, А.А. Глухов, А.А. Омельченко // Проблемы
и перспективы использования геоинформационных техноло-
гий в горном деле. – Днепропетровск: РИК НГА Украины,
2000. – С. 25-28.
3. Глухов О.О. Проблеми і принципи проектування
геоінформаційних систем / О.О. Глухов // Геоінформатика. –
Киев: 2002. – № 1. – С. 89-94.
4. Инструментарий геоинформационных систем: справочное по-
собие Б.С. Бусыгин, И.Н. Гаркуша, Е.С. Серединин,
А.Ю. Гаевенко. – К.: ИРГ «ВБ», 2000. – 172 с.
5. Куликович А.Е., Проблемы геоинформатики. Т 2. /
А.Е. Куликович, Н.А. Якимчук. – К.: ИГН НАН Украины,
2002. – 138 с.
6. ДеМерс Майкл Н. Географические информационные систе-
мы. Основы.: пер. с англ. - М.: Дата-Плюс, 1999. – 490 с.
7. Анциферов А.В. Зостосування геолого-маркшейдерської бази
даних для вирішення задач гірничого добувної галузі/
А.В. Анциферов, Д.М. Хламов // Геодезія, картографія і
аерофотознімання. – Львів: Львівська політехніка, № 63. –
2003. – С. 29-32.
8. Глухов А.А. Проектирование баз данных для информацион-
ного обеспечения разведки и эксплуатации месторождений
полезных ископаемых / А.А. Глухов // Збірник наукових
праць. – Київ: УкрДГРІ, 2003. – № 3. – С. 10-15
|