Кузнецов О.Л., Никитин А.А., Черемисина Е.Н. Геоинформатика и геоинформационные системы

Подождите немного. Документ загружается.

Ngrd 4

Максимальное число се-

тей в базе данных.

Idib 4

Длина записи содержа-

тельного файла в байтах.

Idl 4

Длина записи содержа-

тельного файла в точках.

Nmax 4

Максимальное число пи-

кетов в сети.

Mmax 4

Максимальное число

профилей в сети.

Slmax 4

Максимальное число от-

счетов в сети.

Prmax 4

Максимальное число

признаков в сети.

Lopf 4

Длина записи файла

OPF.MGA.

Rez1

216

Резерв.

Path 256

Путь к директории, со-

держащей

программное обеспече-

ние.

Rez2

1536

Резерв.

Структура описательного файла OPF.MGA представлена в таблице 8.

Таблица 8.

Идентификатор

параметра

Длина поля

в байтах

Описание параметра

Nmi

Номер исходной сети.

N 4

Количество пикетов в

сети

M 4

Количество профилей в

сети

Kod

Код существования сети.

Число отсчетов в трассе.

Kp 4

Количество признаков в

сети

Nprg 4

Номер функционального

модуля, создавшего сеть.

Kzm 4

Количество записей на

сеть.

Rez1

Резерв.

Cik

Час создания сети.

Min

Минута создания сети.

Sec

Секунда создания сети.

Day

День создания сети.

Moun

Месяц создания сети.

Year

Год создания сети.

X 4

Координата Х левого

нижнего угла сети.

Y 4

Координата Y левого

нижнего угла сети.

Z 4

Координата Z левого

нижнего угла сети.

Dx 4

Расстояние между пике-

тами в метрах

Dy 4

Расстояние между про-

филями в метрах

Dz 4

Интервал между отсче-

тами в ms

U1 4

Первый угол, ориенти-

рующий сеть в про-

странстве.

U2 4

Второй угол, ориенти-

рующий сеть в про-

странстве.

Rez2

Резерв.

Dopin 56

Дополнительная инфор-

мация о сети.

Информация в содержательном файле хранится в вещественной

форме (REAL 4) в следующем порядке. В начале файла содержится инфор-

мация по первому пикету, профиля с минимальной координатой Y, мини-

мальным временем по первому признаку. Далее увеличивается номер пике-

та, затем времени отсчета, затем профиля. После информации по первому

признаку располагается информация по второму и т.д.

СУБД системы КОСКАД-3D предназначена для выполнения стан-

дартных функций системы управления базой данных. С их помощью осу-

ществляется ввод/вывод содержательной информации, объединение и

фрагментация сетей, восполнение отсутствующих в отдельных точках на-

блюдения значений признака, интерполяция сетей и т.д.

Экспорт данных в другие системы.

Этот модуль предназначен для вывода информации из базы данных

комплекса КОСКАД-3D в файл на диске с целью её хранения или для даль-

нейшего использования в других системах.

Модуль поддерживает вывод информации в файл на диск в следую-

щих распространенных форматах: SURFER ASCII-формат, SURFER BI-

NARY-формат, LCT-формат, MINC-формат, GEOPAK-формат, GEOQUEST-

формат, GXF-формат, USGS BINARY-формат, ZYCOR-формат, СЦС-5-

формат и SEGY-формат. Формат создаваемого файла определяется ключе-

вым параметром программы. Подробное описание каждого из форматов

можно найти в документации по конкретной системе.

Для хранения информации в файлах на диске предусмотрены три

формата.

В первом формате значения отдельного признака сети выводятся в

символьный файл по профилям, начиная с первого (левого) пикета первого

(верхнего) профиля. Причем информация по каждому профилю начинается

с новой записи в файле.

Во втором формате вывод значений признака сети в символьный

файл осуществляется по пикетам, начиная с первого (левого) пикета пер-

вого (верхнего) профиля. Причем информация по одноименным пикетам

начинается с новой записи в файле.

Информацию из этих файлов можно восстановить в базе данных с

помощью программы "Заведение по регулярной сети.

Третий формат предназначен для архивации всех признаков сети в

бинарный файл с сохранением параметров сети (координатных привязок и

т.д.). Данные из этого файла можно легко восстановить в базе данных ком-

плекса с помощью программы "Заведение бинарных КОСКАД файлов".

Данные, выведенные в других форматах, можно восстановить в

системе программой "Экспорт данных из других систем".

Если в выводимой сети содержится код неизмерения, то он автома-

тически изменяется на значение кода неизмерения той системы, в формате

которой он выводится. Значение кода неизмерения в сети запрашивается в

процессе выполнения программы.

Заведение нерегулярных сетей.

Программа предназначена для заведения в базу данных цифровой

геоинформации, измеренной в точках нерегулярной сети наблюдений.

Данные для этой программы должны содержать записи в символь-

ном входном файле, состоящие из троек чисел X,Y,Z (или t для сейсмиче-

ских записей) и F, разделенных между собой либо запятой, либо пробелом.

X, Y – координаты отдельной точки наблюдений, t – время, F – значение

сейсмического признака в этой точке.

В результате работы программы в базе данных формируется трех-

мерная регулярная сеть с определенным числом пикетов, профилей, отсче-

тов и интервалом между ними.

Граничные координаты сети задаются пользователем, либо опреде-

ляются автоматически по экстремальным значениям координат в исходных

данных. Созданная программой регулярная сеть может содержать код не-

измерения 131313Е13, если размеры окна приведения к регулярной сети

меньше расстояния между отдельными точками наблюдения в исходных

данных. В этом случае, нужно либо увеличить размеры окна при приведе-

нии данных к регулярной сети, либо, с помощью программ "Восполнение

данных по профилям" или "Восполнение данных по площади", заполнить

отсутствующие значения в результирующей сети.

При выборе размеров окна приведения к регулярной сети необходи-

мо иметь в виду, что чем больше значения этих параметров, тем больше

нежелательный эффект, связанный с осреднением значений в окне.

Оригинальное использование алгоритмов быстрой сортировки по-

зволяет решать задачу приведения наблюдений к регулярной сети за очень

малый промежуток времени.

Заведение регулярных сетей.

Эта программа предназначена для заведения из дискового файла в

базу данных, значений одного или нескольких цифровых признаков, изме-

ренных в точках регулярной сети наблюдений.

Заведение бинарных КОСКАД файлов.

Программа позволяет восстанавливать в базе данных сети из файлов,

созданных программой "Экспорт данных в другие системы" в бинарном

формате "КОСКАД-3D" и используется для переноса информации из одной

рабочей директории в другую или с одного компьютера на другой.

Импорт данных из других систем.

Эта программа предназначена для заведения сетей из файлов, подго-

товленных в наиболее распространенных международных форматах: SUR-

FER ASCII формат, SURFER BINARY формат, LCT формат, MINC формат,

GEOPAK формат, GEOQUEST формат, GXF формат, USGS BINARY фор-

мат, ZYCOR формат, СЦС-3 формат, SEGY формат. Описание перечислен-

ных форматов можно найти в документации по конкретной системе.

Вращение сетей.

Модуль позволяет повернуть сеть на 90 градусов по или против ча-

совой стрелки, заменить значения на нижних профилях сети значениями на

верхних, а также значения в левых пикетах на значения в правых пикетах

сети. Программа осуществляет именно поворот исходной сети, а не её

транспортирование.

Восполнение данных.

Программа предназначена для восполнения отсутствующих значений

сети с использованием имеющейся информации на отдельных профилях.

Используется оригинальный алгоритм заполнения отсутствующих

наблюдений в скользящем трехмерном окне, минимально изменяющий

спектрально-корреляционные характеристики поля.

При выборе размера окна восполнения необходимо иметь в виду,

что, чем больше этот параметр, тем заметнее эффект, связанный с осредне-

нием в окне восполнения.

Различные преобразования с данными.

Этот модуль предназначен для осуществления алгебраических пре-

образований aX+b, (X-b)/a, 1/a(X**1/b), aX**b,e**(X/a)/b с одним признаком

сети и преобразований aX+bY, aX*bY, aX:bY с двумя признаками одной или

двух сетей.

Кроме алгебраических преобразований с данными, модуль позволяет

заменить одно определенное значение признака в сети на задаваемое поль-

зователем другое.

В одном из режимов работы программы можно создать сеть, содер-

жащую код неизмерения в определенных точках, по существующей в базе

данных комплекса сети с кодом неизмерения ("сеть – маска"). Очевидно,

что сеть с кодом неизмерения и сеть, на которую «накладывается» код не-

измерения, должны быть одинаковых размеров.

Создание сети с кодом неизмерения необходимо в случаях, когда не-

обходимо вывести результаты обработки информации, первоначально заве-

денной в базу данных комплекса с кодом неизмерения. Например, для вы-

вода результатов обработки на принтер или графопостроитель с помощью

пакета SURFER.|

Фрагментация сети.

Программа предназначена для создания сети, являющейся фрагмен-

том любой существующей в базе данных комплекса сети.

Число признаков в результирующей сети совпадает с количеством

признаков исходной.

Границы фрагмента задаются порядковыми номерами ограничиваю-

щих его пикетов и профилей исходной сети.

Объединение сетей в одну сеть.

Программа позволяет объединить нескольких сетей в одну, с боль-

шим числом признаков. Предполагается, что размеры входных сетей совпа-

дают, в противном случае размеры результирующей сети будут определены

размерам сети, имеющей минимальное число пикетов и профилей.

Число признаков в результирующей сети равно суммарному числу

выбранных пользователем признаков во всех входных сетях.

Склеивание двух сетей.

Эта программа предназначена для присоединения ("склеивания") од-

ной сети к другой. Сети могут склеиваться по профилям и пикетам (то есть

либо снизу, либо справа). Количество признаков в результирующей сети

совпадает с минимальным числом признаков в каждой из двух исходных.

Вывод данных в числовом виде.

Эта программа предназначена для вывода на терминал или принтер

значений одного признака сети из базы данных комплекса.

Интерполяция сетей.

Программа позволяет интерполировать значения одного или не-

скольких признаков сети по пикетам или профилям.

В программе используется способ линейной интерполяции и метод

интерполяции по Фурье, основанный на анализе спектра поля по профилю.

Вставка сетей.

Программа предназначена для «вставки» в сеть другой сети, меньших

размеров. Изменяя значения ключевого параметра можно просто наложить

информацию, содержащуюся в сети меньших размеров, либо взять среднее

между значениями признака в соответствующих точках обеих сетей.

Вопросы для самоконтроля.

1. Определите понятие «база данных».

2. Каковы основные структуры (описания) данных?

3. Что такое формат данных? Привидите примеры распростра-

ненных форматов в сейсморазведке и для геофизических исследований

скважин.

4. Назовите основные модели баз геоданных.

5. Охарактеризуйте схему взаимодействия баз геолого-

геофизических данных.

6. Привидите примеры распределенных баз геолог-геофизических

данных.

7. Что такое хранилище данных?

ГЛАВА IV. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ГЕОДАННЫХ

Развитие программного обеспечения для обработки и интерпретации

геолого-геофизических данных шло по пути создания отдельных программ

(1960-1970), систем программ (1970-1980) и автоматизированных систем

(конец 70-х – начало 80-х годов прошлого столетия). В настоящее время для

обработки, интерпретации и комплексного анализа геолого-геофизических

данных на ЭВМ, наряду с широким использованием автоматизированных

систем большое развитие получили геоинформационные системы.

Любая высокоорганизованная автоматизированная система обработ-

ки данных (АСОД) состоит из базы данных, системы управления базой дан-

ных и библиотеки обрабатывающих программ или пакета прикладных про-

грамм. Эти составные части относятся также к автоматизированным систе-

мам интерпретации и комплексного анализа геоданных. Пакеты прикладных

программ (ППП) представляют комплексы программ, ориентированные на

решение конкретного класса задач. Операционные системы относятся к об-

щесистемному программному обеспечению, а ППП реализуется на основе

операционных систем и характеризует фактическое наполнение методно-

ориентированных АСОД и проблемно-ориентированных (или предметно-

ориентированных) АСОД, в том числе АСОД комплексного анализа.

В отличие от географических и геоинформационных систем, АСОД,

как правило, не обеспечивают географическую привязку исходных данных и

результатов их обработки и интерпретации.

4.1. Общесистемное программное обеспечение

Программы общего назначения, реализующие общесистемное обес-

печение в любой АСОД, представляют собой набор взаимосвязанных

средств программирования для унификации разработки программы в целом

– от ввода управляющих параметров до закрытия создаваемых файлов. Эти

программы позволяют свободно манипулировать файлами, вводить и распе-

чатывать, логически контролировать и исправлять, перегруппировывать в

них записи, объединяя записи в массивы по новому принципу, сортировать

записи, изменять последовательность элементов данных в записях и состав

самих записей, выполнять слияние записей двух файлов, присоединять мас-

сивы одного файла к массивам другого. Благодаря программам общего на-

значения любые системы программ, в частности, разработанные с учетом

требований системы оперирования данных, предложенной В. В. Ломтадзе,

оказываются информационно-связанными.

Система оперирования данных (СОД) – является связующим зве-

ном всего как программного, так и информационного обеспечения геолого-

геофизических данных [5].

Схема реализации СОД приведена на рис. 4.1.

ч с

Рис.4.1 Система оперирования данными.