Интеграция методов и моделей дистанционной обработки данных зондирования в задачах нелинейной геомеханики
Потапов В.П.1, Опарин В.Н.2
1 Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий (Кемеровский филиал ФИЦ ИВТ), г. Кемерово, Российская Федерация
2 Институт горного дела имени Н.А. Чинакала Сибирского отделения РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация
Горная Промышленность №S1 / 2023 стр. 22-26
Резюме: Представлен методологический подход к созданию современных систем комплексного геомеханического мониторинга крупномасштабных объектов промышленного недропользования в Сибири с использованием мультимодальных и цифровых фабрик экспериментальных и теоретических данных разнородной геоинформации. Для решения задач мониторинга использованы принципы геомеханической термодинамики, позволяющие интегрально оценить как геомеханические, так и тепловые процессы на поверхности горных предприятий. Для этого разработан программно-аппаратный комплекс информационно-аналитической системы для отработки спутниковых радарных снимков, основанный на свободно распространяемом программном обеспечении. На основе проведенных расчетов разработан новый алгоритм для оценки зон оползней с применением мультиспектральных и радарных снимков. Разработанный комплекс ориентирован на вопросы геомеханической термодинамики и позволяет решать задачи оценки техногенного воздействия при добыче полезных ископаемых. Успешная верификация предложенного подхода показала его высокую эффективность. Результаты тестирования информационной системы в различных режимах функционирования иллюстрируются на примере решения важных задач в Кузбассе и Норильском горнопромышленном комплексе.
Ключевые слова: информационные системы, информационные технологии, крупномасштабные объекты недропользования, Сибирь, модели метаданных, базы геоданных, горнопромышленный район, тестирование программных продуктов, аэрокосмическая информация
Для цитирования: Потапов В.П., Опарин В.Н. Интеграция методов и моделей дистанционной обработки данных зондирования в задачах нелинейной геомеханики. Горная промышленность. 2023;(S1):22–26. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-22-26
Информация о статье
Поступила в редакцию: 12.02.2023
Поступила после рецензирования: 01.03.2023
Принята к публикации: 02.03.2023
Информация об авторах
Потапов Вадим Петрович – доктор технических наук, главный научный сотрудник, Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий (Кемеровский филиал ФИЦ ИВТ), г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail:Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Опарин Виктор Николаевич – член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук, Институт горного дела имени Н.А. Чинакала Сибирского отделения РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация
Список литературы
1. Мельников Н.Н. (ред.) Деструкция земной коры и процессы самоорганизации в областях сильного техногенного воздействия. Новосибирск: Изд-во СО РАН; 2012. 625 с.
2. Мельников Н.Н. (ред.) Геомеханические поля и процессы: экспериментально-аналитические исследования формирования и развития очаговых зон катастрофических событий в горнотехнических и природных системах. Новосибирск: Изд-во СО РАН; 2018. Т. 1. 549 с.; 2019. Т. 2. 543 с.
3. Опарин В.Н., Потапов В.П., Киряева Т.А., Юшкин В.Ф. К проблеме разработки методов и геоинформационных средств комплексной оценки влияния нелинейных деформационно-волновых процессов, индуцированных сейсмическими воздействиями, на геомеханическое состояние бортов карьеров и газодинамическую активность угольных шахт Кузбасса. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020;(8):5–39. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-8-0-5-39
4. Опарин В.Н., Адушкин В.В., Востриков В.И., Усольцева О.М., Мулев С.Н., Юшкин В.Ф. и др. Развитие экспериментально-теоретических основ нелинейной геотомографии. Ч. I: Формулировка и обоснование задачи исследований. Горный информационноаналитический бюллетень. 2019;(1):5–25. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-01-0-5-25
5. Опарин В.Н., Адушкин В.В., Востриков В.И., Юшкин В.Ф., Киряева Т.А. Развитие экспериментально-теоретических основ нелинейной геотомографии. Ч. II: Динамико-кинематические характеристики волн маятникового типа в напряженных геосредах и сейсмоэмиссионные процессы. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019;(11):5–26. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-11-0-5-26
6. Опарин В.Н., Адушкин В.В., Востриков В.И., Юшкин В.Ф., Киряева Т.А. Развитие экспериментально-теоретических основ нелинейной геотомографии. Ч. III: Перспективные системы контроля деформационно-волновых процессов в подземных и наземных условиях ведения горных работ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019;(12):5–29. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-12-05-29
7. Опарин В.Н. Волны маятникового типа и «геомеханическая температура». В кн.: Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах: труды 2-й Российско-Китайской Междунар. конф. Новосибирск, 2–5 июля 2012 г. Новосибирск: ИГД СО РАН; 2012. С. 169–172.
8. Adushkin V.V., Oparin V.N. From the alternating-sign explosion response of rocks to the pendulum waves in stressed media. Part I. Journal of Mining Science. 2012;48(2):203–222. https://doi.org/10.1134/S1062739148020013
9. Adushkin V.V., Oparin V.N. From the alternating-sign explosion response of rocks to the pendulum waves in stressed media. Part II. Journal of Mining Science. 2013;49(2):175–209. https://doi.org/10.1134/S1062739149020019
10. Adushkin V.V., Oparin V.N. From the alternating-sign explosion response of rocks to the pendulum waves in stressed media. Part III. Journal of Mining Science. 2014;50(4):623–645. https://doi.org/10.1134/S1062739114040024
11. Adushkin V.V., Oparin V.N. From the alternating-sign explosion response of rocks to the pendulum waves in stressed media. Part IV. Journal of Mining Science. 2016;52(1):1–35. https://doi.org/10.1134/S106273911601009X
12. Логов А.Б., Опарин В.Н., Потапов В.П., Счастливцев Е.Л., Юкина Н.И. Энтропийный метод анализа состава техногенных вод горнодобывающего региона. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015;(1):168–179.
13. Новопашин М.Д. (ред.) Современная геодинамика массива горных пород верхней части литосферы: истоки, параметры, воздействие на объекты недропользования. Новосибирск: Изд-во СО РАН; 2008. 449 с.
14. Jimenez-Munoz J.C., Sobrino J.A., Skokovic D., Mattar C., Cristobal J., Land surface temperature retrieval methods from Landsat-8 thermal infrared sensor data. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2014;11(10):1840–1843. https://doi.org/10.1109/LGRS.2014.2312032
15. Parastatidis D., Mitraka Z., Chrysoulakis N., Abrams M. Online global land surface temperature estimation from Landsat. Remote Sensing. 2017;9(12):1208. https://doi.org/10.3390/rs9121208
16. Потапов В.П., Опарин В.Н., Миков Л.С., Попов С.Е. Развитие и применение современных информационных технологий в решении задач нелинейной геомеханики. Часть I: Спутниковые данные дистанционного зондирования земли и метод линеаментного анализа деформационно-волновых процессов. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022;(3):157–176. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20220316
17. Потапов В.П., Опарин В.Н., Миков Л.С., Попов С.Е. Развитие и применение современных информационных технологий в решении задач нелинейной геомеханики. Часть II: Новые методы, модели метаданных, базы геоданных и базовые слои электронных карт для типового геопортала горнопромышленных регионов Сибири. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022;(4):125–143. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20220413
