Поставьте на карту компьютер - програмный комплекс «Пангея»

Географические информационные системы (ГИС)  —  это  программные средства работы с пространственными данными: картами и планами, аэро- и космическими снимками,  результатами специальных исследований и  т.д.,  позволяющие осуществлять их ввод,  хранение,  обработку и увязку в цифровом виде.  Рынок геоинформационных технологий и услуг развивается в настоящее время очень бурно,  хотя и не без проблем. Количество коммерческих программных средств исчисляется десятками, а их пользователей — десятками тысяч.  Цифровые карты служат для проектирования застройки и  управления  транспортными  коммуникациями, для  спутниковой навигации,  оценки экологических рисков,  сделок с недвижимостью и многого другого.  Создана и успешно действует ГИС-Ассоциация,  регулярно проходят семинары, издаются специализированные журналы.

Однако применение  ГИС для нужд геологии и горной промышленности наталкивается на ряд трудностей,  связанных прежде всего со  значительной  сложностью геологических задач.  Прежде всего исследуемый объект не доступен для прямого наблюдения, а все косвенные методы изучения подвержены влиянию разнообразных помех. Свойства геологических тел могут изменятся во всех направлениях, а в случае их разработки — и во времени. Результатов различных исследований много и они чрезвычайно разнородны. Это десятки (или сотни) скважин, в каждой из которых может быть до пятнадцати видов каротажа и, кроме того, данные  опробований,  описания керна,  геохимические анализы, материалы полевой геофизики  — сейсмо,  электроразведка в различных модификациях, гравитационные, магнитные съемки,  карты рельефа, аэрокосмические фотоснимки и много другой информации.  Все исследования проводились в разное время и с разной достоверностью.  Объемы полученной  информации  могут составлять от десятков килобайт до сотен мегабайт.

Поэтому с  начала  компьютерной  эры  не прекращаются разработки программного обеспечения,  которое позволило бы хранить в  цифровой форме все имеющиеся данные,  быстро их выбирать и обрабатывать, находить и учитывать различные взаимосвязи, проводить комплексную обработку , оценивая при этом достоверность как исходной информации так и конечных результатов, а также экономить время при выполнении бесчисленного множества рутинных операций — вводе и редактировании исходных данных,  рисовании карт и разрезов,  составлении  отчетов  и схем.

Несмотря на это,  программных средств для комплексной интерпретации  геологической  и  геофизической  информации в мире совсем немного. Наиболее совершенные из них, такие как пакеты совместного  производства  фирм  SCHLUMBERGER, GEOQUEST, LANDMARK и CGG, ориентированы на нефтегазовые задачи. В нефтяной и газовой промышленности традиционно  велики  объемы  цифровых данных (сейсморазведки и каротажа) и на разработку программного обеспечения выделяется больше средств. Для решения  задач рудной геологии давно и успешно применяются такие пакеты как DATAMINE, BRRGM, MINETECH и другие.

Однако, сегодня  уже  существует  программый комплекс,  обладающий очень высокой степенью универсальности  при  решении  геологических задач для любой отрасли горной промышленности — нефтяной,  газовой, рудной,  угольной или алмазодобывающей. Это система «ПАНГЕЯ» (Пр-во АОЗТ «ПАНГЕЯ», Россия). Столь широкий охват объясняется прежде всего тем подходом, на котором базируется ее информационная архитектура:  поставленная  геологическая задача (подсчет запасов,  прогноз распространения продуктивных отложений, выбор точек заложения скважин или проектирование технологии разработки) решается путем создания трехмерной цифровой модели физических свойств горного объекта.

Информационной основой  комплекса «ПАНГЕЯ» служит единая база геологической и геофизической информации. Это данные сейсморазведки, электроразведки, каротажа, структурные и геологические карты, карты рельефа дневной поверхности и космические снимки, карты аномалий силы тяжести и магнитного поля и многое другое.  Средства работы с базой данных позволяют производить операции оперативной дозагрузки информации, ее редактирование и перемещение.  Имеются также конверторы для импорта из других программных комплексов (СЦС-3, PROMAX, LANDMARK и т. д.).

Для решения поставленной задачи «ПАНГЕЯ» использует все доступные сведения.  Каждый тип исходных данных может  быть  подвергнут  ряду преобразований  для  извлечения  максимально  возможной информации (пакет программ TRANSFORM). Применяются  алгоритмы  факторного,  компонентного,  регрессионного анализа и многие другие. Например, исходные сейсмические профиля могут быть пересчитаны в прогнозный разрез пористости,  а  гравиметрические наблюдения — в разрезы плотностей. При этом одновременно ведется оценка информативности получаемых результатов как  по отдельности так и в различных сочетаниях.

Очень часто первичным  результатом  интерпретации  является  лишь четкое понимание того,  что и как делать не следует. На любом этапе работы допускается возможность возврата назад на  переобработку и повторную интерпретацию. Специальный программный модуль Analysys выбирает наилучшую информативную комбинацию  исходных данных или их функциональных преобразований,  сокращая их общее число до  необходимого  минимума  и создавая тем самым основу для работы программ комплексной многомерной интерпретации. Технология решения геологической задачи основана на алгоритмах распознавания образов.  Изучаются прежде всего многомерные связи между исходными данными или результатами их преобразований.  Это  можно  представить себе как выделение областей точек в таком многомерном пространстве, где координаты этих точек вдоль некоторой  оси  являются  функцией  от  исходных данных, а размерность пространства неограниченна.  Дополнительная  информация,  такая  как исследование  керна и данные испытаний по скважинам, служит для формирования системы решающих правил и одновременно для контроля  достоверности полученного результата.

Применение построенной системы решающих правил к исходной информации  дает  в  результате  трехмерную динамическую цифровую модель горного объекта,  которая в свою очередь является основой для работы пакета программ количественного прогноза СON-TOURING,  или программных комплексов для проектирования систем разработки. Итоговый результат представляется в виде разрезов и карт исследуемых или прогнозных параметров. Каждый прогноз сопровождается  количественными  оценками  его достоверности  (также в виде карт или разрезов). Очень немногие программные комплексы  для обработки геологической и геофизической информации могут оценивать достоверность полученных результатов.

Система «ПАНГЕЯ» имеет  модульную архитектуру.  Этим допускается возможность настраивать конфигурацию системы под конкретную  технологию.  Многие  модули  могут быть легко преобразованы в автономно действующие программы,  а вся система в целом легко адаптируется  к любой  существующей организационной структуре горного предприятия: отдел главного геолога использует головную часть системы,  эксплуатационные участки — подчиненные. Возможны и сетевые решения.

«ПАНГЕЯ» постоянно совершенствуется.  Уже  сегодня  она  успешно эксплуатируется  для  решения задач нефтегазовой геологии на ряде предприятий Западной Сибири и за рубежом — ЗапСибНИИГеофизика (г. Тюмень),  Северо-Западный Геологический институт (Китай, г. Ланчжоу).

В  режиме постоянного сотрудничества выполняются работы для ЛУКойла, Восточной Нефтяной Компании(г. Томск), Урайнефтегаза, Роскомнедр, Ханты-Мансийскгеолкома и др. За последние полтора года проведена комплексная интерпретация информации по четырем площадям в Западной Сибири. Надежность построенных моделей была подтверждена бурением разведочных и эксплуатационных скважин.

Журнал "Горная Промышленность" №2 1996, стр.56