Космомониторинг геологических рисков в горной промышленности Баренцева Евроарктического региона России
Мелихов М.В., Калашник А.И.
Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация
Горная Промышленность №1S / 2023 стр. 128-134
Резюме: В статье рассмотрено современное состояние проблем и перспектив автоматизированного дистанционного мониторинга горнотехнических объектов и территорий. Описаны технические особенности космических и цифровых технологий оптико-электронного и радиолокационного зондирования земной поверхности. Обоснован и реализован методический подход к мультимасштабной оценке и управлению геологическими рисками в горном деле путем комплексного интегрированного анализа многоуровневых пространственных данных на основе использования прикладных геоинформационных систем и веб-ресурсов. На примере Баренцева Евро-арктического региона России показаны отдельные результаты исследований в решении задач площадного прогностического мониторинга по обеспечению промышленной и экологической безопасности горнодобывающих предприятий. Выполнено пространственное районирование территории и категорирование геологических рисков по масштабу и степени опасности посредством использования спутниковых снимков высокоточной оптико-электронной и радиолокационной космических съемок. Сформулированы предложения по практическому применению космомониторинга геологических рисков в горной промышленности, включающие создание цифровых 3D-моделей рельефа, оценку смещений и деформаций наземных горнотехнических сооружений, районирование территории и ранжирование рисков по степени опасности, а также геоинформационное обеспечение решения задач промышленной и экологической безопасности.
Ключевые слова: горная промышленность, геологические риски, оценка, космический мониторинг, цифровые технологии, пространственные данные, мультимасштабные карты, Арктика
Благодарности: Работа выполнена в рамках государственного задания НИР №0186-2022-0009.
Для цитирования: Мелихов М.В., Калашник А.И. Космомониторинг геологических рисков в горной промышленности Баренцева Евроарктического региона России. Горная промышленность. 2023;(S1):128–134. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-128-134
Информация о статье
Поступила в редакцию: 31.01.2023
Поступила после рецензирования: 20.02.2023
Принята к публикации: 21.02.2023
Информация об авторах
Мелихов Михаил Владимирович – кандидат технических наук, научный сотрудник, Горный институт, Кольский научный центр Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0001-8283-2799; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Калашник Анатолий Ильич – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Горный институт, Кольский научный центр Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0001-6567-2877
Список литературы
1. Козырев А.А., Савченко С.Н., Панин В.И., Семенова И.Э., Рыбин В.В., Федотова Ю.В. и др. Геомеханические процессы в геологической среде горнотехнических систем и управление геодинамическими рисками. Апатиты: КНЦ РАН; 2019. 431 с. https://doi.org/10.37614/978.5.91137.391.7
2. McGaughey J. Artificial intelligence and big data analytics in mining geomechanics. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2020;120(1):15–21. Available at: https://www.saimm.co.za/Journal/v120n01p15.pdf ; https://doi.org/10.17159/2411-9717/847/2020
3. Melnikov N.N., Kalashnik A.I., Kalashnik N.A., Zaporozhets D.V. Integrated multi-level geomonitoring of natural-and-technical objects in the mining industry. Journal of Mining Science. 2018;54(4):535–540. https://doi.org/10.1134/S1062739118043977
4. Калашник А.И., Максимов Д.А., Калашник Н.А., Дьяков А.Ю., Запорожец Д.В., Мелихов М.В. Многоуровневые комплексные исследования и мониторинг хвостохранилищ горнодобывающих предприятий северо-западной части российского сектора Арктики. Апатиты: КНЦ РАН; 2022. 250 с. https://doi.org/10.37614/978.5.91137.465.5
5. Пономаренко М.Р., Кутепов Ю.И., Волков М.А., Гринюк А.П. Космические методы в составе комплексного деформационного мониторинга земной поверхности горного предприятия. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020;(12):103–113. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-12-0-103-113
6. Maus V., Giljum S., Gutschlhofer J., Silva D., Probst M., Gass S.L.B. et al. A global-scale data set of mining areas. Scientific Data. 2020;7:289. https://doi.org/10.1038/s41597-020-00624-w
7. Girija R.R., Mayappan S. Mapping of mineral resources and lithological units: a review of remote sensing techniques. International Journal of Image and Data Fusion. 2019;10(2):79–106. https://doi.org/10.1080/19479832.2019.1589585
8. Werner T., Bebbington A., Gregory G. Assessing impacts of mining: Recent contributions from GIS and remote sensing. The Extractive Industries and Society. 2019;6(3):993–1012. https://doi.org/10.1016/j.exis.2019.06.011
9. Yang Z., Li Z., Zhu J., Wang Y., Wu L. Use of SAR/InSAR in mining deformation monitoring, parameter Inversion, and forward predictions: A review. IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine. 2020;8(1):71–90. https://doi.org/10.1109/MGRS.2019.2954824
10. Мельников Н.Н., Калашник А.И., Филатов А.В., Евтюшкин А.В. Применение радарных съемок для мониторинга карьера в условиях Арктики. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015;(S56):220–229.
11. Global satellite-based earth observation market research report: Forecast (2021–2026). MarkNtel Advisors LLP; 2021. 210 p.
12. Мелихов М.В. Особенности геоинформационного космического мониторинга горнопромышленных природно-технических систем. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(12-1):29–41. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_121_0_29
13. Пономаренко М.Р., Кутепов Ю.И., Шабаров А.Н. Информационно-аналитическое обеспечение мониторинга состояния объектов открытых горных работ на базе технологий веб-картографии. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(8):56–70. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_8_0_56
14. Kornilkov S.V., Natalia I.A., Panzhin A.A., Shubina L.A., Isakov S.V. Specifying the approaches to geoinformation monitoring to assess the development dynamics of mining enterprises as natural-technological systems. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal. 2020;(8):41–51. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2020-8-41-51
15. Ческидов В.В., Маневич А.И., Липина А.В. Получение и анализ больших данных в практике мониторинга состояния горнотехнических сооружений. Горная промышленность. 2019;(2):86–88. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2019-2-144-86-88
16. Lacroix P., Moser F., Benvenuti A., Piller T., Jensen D., Petersen I., Planque M., Ray N. MapX: An open geospatial platform to manage, analyze and visualize data on natural resources and the environment. SoftwareX. 2019;9:77–84. https://doi.org/10.1016/j.softx.2019.01.002
17. Нафиева Е.Н., Гречищев А.В. Космические радиолокационные системы мониторинга земли. Экология. Экономика. Информатика. Серия: Геоинформационные технологии и космический мониторинг. 2020;2(5):89–95. https://doi.org/10.23885/2500123X-2020-2-5-89-95
18. Земсков В.Ф., Заичко В.А., Зайченко Ю.В. Оценка геометрической точности космических снимков, получаемых системами дистанционного зондирования Земли в различных диапазонах электромагнитного спектра. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2018;61(7):576–583. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2018-61-7-576-583
19. Cigna F., Esquivel R.R., Tapete D. Accuracy of Sentinel-1 PSI and SBAS InSAR displacement velocities against GNSS and geodetic leveling monitoring data. Remote Sensing. 2021;13(23):4800. https://doi.org/10.3390/rs13234800
20. Мелихов М.В. Космический радарный мониторинг горнопромышленных комплексов. В кн.: Цифровые технологии в горном деле: тез. докл. Всерос. науч.-техн. конф., Апатиты, 16–18 июня 2021 г. Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН; 2021. С. 39.
