Географическая информационная система

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Географическая информационная система (ГИС) - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, а также событий, происходящих на нашей планете. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.

Геоинформационные системы (ГИС) являются классом информационных систем, имеющим свои особенности. Они построены с учетом закономерностей геоинформатики и методов, применяемых в этой науке. ГИС как интегрированные информационные системы предназначены для решения различных задач науки и производства на основе использования пространственно - локализованных данных об объектах и явлениях природы и общества. Неразрывно с ГИС связаны геоинформационные технологии. Геоинформационные технологии можно определить как совокупность программно-технологических средств получения новых видов информации об окружающем мире. Геоинформационные технологии предназначены для повышения эффективности: процессов управления, хранения и представления информации, обработки и поддержки принятия решений. ГИС имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при изучении этих систем. Одна из особенностей ГИС и геоинформационных технологий состоит в том, что они являются элементами информатизации общества. Это заключается во внедрении ГИС и геоинформационных технологий в науку, производство, образование и применение в практической деятельности получаемой информации об окружающей реальности. Геоинформационные технологии являются новыми информационными технологиями, направленными на достижение различных целей, включая информатизацию производственно-управленческих процессов. Другой особенностью ГИС является то, что как информационные системы они являются результатом эволюции этих систем и поэтому включают в себя основы построения и функционирования информационных систем. ГИС как система включает множество взаимосвязанных элементов, каждый из которых связан прямо или косвенно с каждым другим элементом, а два любые подмножества этого множества не могут быть независимыми не нарушая целостность, единство системы. Автоматизированной информационной системой (АИС) называют организационно-техническую систему, использующую автоматизированные информационные технологии в целях обучения, информационно-аналитического обеспечения научно-инженерных работ и процессов управления. В соответствии с данным определением ГИС попадает в класс автоматизированных информационных систем. Еще одной особенностью ГИС является то, что она является интегрированной информационной системой. Интегрированные системы построены на принципах интеграции технологий различных систем. Они зачастую применяются настолько в разных областях, что их название часто не определяет все их возможности и функции. По этой причине не следует связывать ГИС с решением задач только геодезии или географии. "Гео" в названии геоинформационных систем и технологий определяет объект исследований, а не предметную область использования этих систем. Необходимо рассмотреть место ГИС среди других автоматизированных систем, что требует дать краткую классификацию этих систем. Выбирая различные аспекты рассмотрения автоматизированных информационных систем можно дать различные их различные классификации. По принадлежности к конкретной предметной области можно подразделить информационные системы на три класса: технические, экономические, информационно-аналитические. К техническим относят автоматизированные системы научных исследований , системы автоматизированного проектирования , гибкие производственные системы, робототехнические комплексы и др. Информационно-аналитические автоматизированные системы включают: автоматизированные справочно-информационные системы , базы данных , экспертные системы , статистические информационные системы и т.п. Примером экономических систем могут служить автоматизированные системы управления, бухгалтерские информационные системы, банковские информационные системы, биржевые информационные системы, маркетинговые информационные системы и др. Особенностью ГИС как интегрированной системы является то, что она интегрирует технологии трех перечисленных выше классов систем: технических, информационно-аналитических и экономических. Следовательно, ГИС могут быть использованы как любая из этих систем.



1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Геологическое задание

Разработка ГИП месторождения известняка Нижнеэкпендинское с целью оконтуривания рудного тела

Целевое назначение проектируемых работ, пространственные границы объекта. месторождение геоинформационный известняк

Разработка геоинформационного пакета с целью оконтуривания залежей известняка месторождение Нижнеэкпендинское проводится для систематизации геологических данных, уточнение контуров месторождение и совместного анализа тематической и пространственной информации.

Геологические задачи, последовательность и основные методы решения

При разработке геоинформационного пакета с целью оконтуривания залежей известняка месторождение Нижнеэкпендинское обуславливаются, и уточняется данные о геологическим строении месторождении. В дальнейшем геоинформационный пакет будет составлен на инструментальной основе геологической карты. Масштаб карты выбирается в зависимости от вида полезной толщи.

Ожидаемые результаты и сроки выполнения работ

Сроки выполнение задания с13.02.2012 по 20.04.2012 года.

1.2 Географо-экономическая характеристика работ

Местоположение месторождения

Месторождение известняка Нижнеэкпендинское расположено в 1,5 км к юго-востоку от пос. Экпенды Ескельдинского района Алматинской области, в 5 км к юго-западу от г.Текели. Площадь геологического отвода 4,16 км², границы угловых точек по долготе и широте:

1. 44є49'29" - 78є38'52"

2. 44є50'47" - 78є38'40"

3. 44є50'52" - 78є39'10"

4. 44є50'25" - 78є39'15"

5. 44є50'25" - 78є40'28"

6. 44є49'40" - 78є40'28"

Рельеф

Участок месторождения расположен на склоне горного плато Сарынакой. Отметки высот в его пределах 1000-1500 м. Рельеф представлен долинами мелких притоков р.Кусак, имеющих превышения до 200 м. Общий наклон поверхности - северо-западный. Крутизна склонов достигает 30-45є. Растительность участка - скудная, травянистая, с преобладанием скалистых участков. В землепользование (выпаса) вовлечена лишь незначительная часть южной окраины площади

Гидрографическая сеть

Непосредственно западнее площади месторождения протекает мелкая речка Кусак, расход воды в которой по многолетним наблюдениям равен 1,2 м³/сек. Весь участок месторождения расположен на правом борту долины с достаточно расчлененным рельефом. На восточной части площади превышение поверхности над поймой р.Кусак достигает 500 м.Площадь месторождения пересекается глубоковрезанной долиной ручья Штольневого, питаемого тремя родниками в юго-восточной части площади. Расход воды ручья в пределах 3-9 л/сек. В средней части долины, близ зоны надвига поверхностный водоток исчезает на отметке 1128,3 м и появляется через 1 км ниже возле штольни № 2, на отметке около 1030 м, где расход воды резко упал до 0,1 л/сек. Севернее карьера Экпенды, на отметках 1185 и 1190,2 м выходят родники, дающие суммарный дебит в пределах 0,5-3 л/сек. С южного склона плато Сарынакой происходит сток родника на отметке 1435 м. На борту долины р.Кусак, с отметок 1250 и 1336,8 м, идет сток мелкого безымянного ручья с расходом 1-2 л/сек.

Климат

Климат района континентальный. Зима сравнительно мягкая и сухая. В декабре-феврале среднемесячная температура воздуха - 5,3є С, в январе - 8,9є С. Снежный покров достигает 30-35 см. Глубина промерзания почвы не превышает 0,3 м. Лето длительное и умеренно жаркое. Максимальная температура в июле - до +35є С, среднемесячная в июле +17,6є С, в августе + 16,7єС. Устойчивый снежный покров сохраняется с ноября до середины марта. Среднегодовая температура воздуха +6є С. Количество осадков по сезонам (мм): зима - 85-90; весна 175-230; лето - 95-120; осень - 85-100. Среднегодовая сумма осадков 440-560 мм.

Населенность района

Месторождения Нижнеэкпендинское находится в Ескельдинском районе Алматинской области в близи расположены жилые поселки Экпенды и Сырымбет. В настоящее время население поселка Экпенды едва достигает 750 человек, в п.Сырымбет проживает около 100 человек.

Экономическое развитие района

Экономический потенциал района представлен 223 хозяйствующими субъектами, из них 196 - действующие. Промышленный комплекс района сформировался на основе пищевой промышленности, мукомольной, горнодобывающей промышленности и производства и распределения электроэнергии.

Транспортные условия

Близ участка месторождения имеются высоковольтные ЛЭП. Через поселки Экпенды и Сарымбет проходит автотрасса Текели-Коксу. В 4-х км севернее участка проходит ветка железной дороги Карабулак-Текели, близ которой намечается строительство цементного завода (4-5 км от известняковых карьеров).

Обзор, анализ и оценка ранее проведенных работ

В пределах участка месторождения геологоразведочные работы стадии предварительной разведки выполнены в 1962-63 гг. Карабулакской ПРП ПСЭ ЮКТГУ. Ответственный исполнитель - Ф.Т.Шаймухамбетов. Работы проведены по заданию Казахского СНХ (№ ВП 1360/06 от 10.06.1962 г.). Весь массив жиландинских известняков на правом борту р.Кусак именовался Экпендинским месторождением. Аналитические работы выполнялись ЦХЛ ЮКТУ, контрольные анализы - в лаборатории Запсиб ГУ (г.Новосибирск). Поскольку работы ориентировались на оценку известняков в качестве цементного сырья, в этот период проведены технологические исследования в НИИЦементе (г.Подольск). По результатам разведки запасы по авторской оценке составили (млн.т): А+В - 44,0; С₁ - 220,9; С₂ - 180,5, всего - 445,4 млн.т. Разведка проведена до глубины в основном 116-136 м, отдельные скважины пройдены до глубин 220-260 м. На этой стадии выполнен основной объем разведочных работ.

2. В 1968-69 гг Алтынэмельская ПРП Алма-Атинской ГРЭ провела в пределах месторождения Экпенды разведку блочного мрамора. Выделен участок мраморов с удовлетворительной блочностью (>20%) с запасами по сумме А+В+С₁ в 5 521,9 тыс.м³.

3. В 1972 г. Алтынэмельской ПРП Алма-Атинской нерудной ГРЭ в пределах Экпендинского месторождения проведены поисково-оценочные работы с целью оценки известняков в качестве сырья для сахарной промышленности. Исполнитель работ - Б.М. Мамраев. Известняки жиландинской свиты, оценены пригодными для нужд сахарной промышленности.

4. Капчагайская партия Георгиевской ГРЭ ЮКТУ в 1975 г. в пределах месторождения Экпенды проводила предварительную проверку сырья, пригодного для сахарной промышленности. Исполнитель работ - А.И.Колесникова. По заключению автора в оцениваемой части месторождения известняки не пригодны для сахарной промышленности, но могут использоваться в качестве облицовочного материала после изучения блочности (Гост 9479-69).

5. Поисковые работы на известняки для сахарной промышленности в пределах участка проведены Капчагайской партией ЦКГТЭ ЮКТГУ в 1976-78 гг. Исполнитель работ С.Б.Бакбергенов. Работы, в основном проходка канав, были сосредоточены севернее и восточнее геологического отвода, на известняках сууктюбинской свиты. Всего отобрано 244 бороздовых пробы. На «Восточном участке» (O₃ћl) запасы пригодных для сахарной промышленности известняков оценены в 130,7 млн.т. Этот участок соответствует разведанному месторождению мраморов Тельмановское.

6. В 1979 г. в пределах месторождения проводила геологоразведочные работы Каратауская партия Казахской ГРЭ Минпростройматериалов КазССР. Исполнитель работ - В.Д.Лиханова. Основное назначение работ - изучение трещиноватости и блочности мраморов в действующем карьере Экпенды. Оценен коэффициент «дайконосности» - 0,04 и блочность в 13,5% (против утвержденной ГКЗ 22%).

7. Разведочные работы завершающей стадии проведены в пределах площади геологического отвода в 2006 г. за счет средств недропользователя ТОО «Жетысу Алтын Тас» силами ТОО «Латон-Геосервис» в соответствии с Контрактом на разведку с последующей добычей ДПП № 29-08-05 от 27 августа 2005 г. При уже достигнутой степени изученности месторождения работы этой стадии заключались главным образом в сгущении разведочной сети.



2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Геологическое описание района работ

Месторождение известняка Нижнеэкпендинское расположено в пределах Тельмановского блока пород рифея и нижнего палеозоя. Блок расположен в краевой части Текелийского антиклинория.Текелийский антиклинорий или одноименная структурно-металлогеническая зона является герцинским сооружением. В его строении участвуют толщи от нижнего протерозоя до среднего девона, а также интрузивные образования трех тектономагматических этапов - байкальского, каледонского и герцинского. Представление об основных особенностях геологии и металлогении района можно составить по геологической карте района масштаба 1:50000. Эта карта составлена с учетом новейших данных по стратиграфии, тектонике, магматизму и рудоносности Текелийского района. После закрытия рудников Текели, Коксу основной интерес горнодобывающей отрасли в пределах района представляют недостаточно изученные объекты рудного золота, марганцевых и титано-марганцевых руд. В особенности большой интерес представляют месторождения высококачественного карбонатного сырья, три из которых отрабатываются.В строении Тельмановского блока Текелийского антиклинория принимают участие в основном рифейские и нижнепалеозойские толщи, прорванные девонскими гранитоидами и субвулканическими порфирами и порфиритами.

Стратиграфия

В пределах участка месторождения наиболее древними являются среднерифейские толщи протоплатформенного типа.

Сууктюбинская свита (R₂st) известняков в структуре блока представлена средней и верхней частями разреза. Средняя подсвита (R₂st₂) сложена грубослоистыми или массивными серыми известняками, в которых встречаются прослои доломитов. В этой части толщи локализовано стратиформное свинцово-цинковое месторождение Тельмановское, оцененное как непромышленное. Мощность подсвиты, достигает 600 метров. Нижняя часть ее в пределах блока отсутствует, Верхняя подсвита (R₂st₃) характеризуется четко выраженной слоистостью, присутствием в известняках тонких (миллиметры, первые сантиметры) прослоев алеврито-глинистого состава. Мощность его достигает 300 метров.

Сууктюбинская свита согласно залегает в разрезе усекской серии нижнего-среднего рифея. Она подстилается терригенной (сланцево-кварцитовой) косагашской свитой и согласно перекрывается терригенно-карбонатной углеродистой толщей карсуской свиты среднего рифея. Возраст серии определяется несогласным залеганием на гранито-гнейсах нижнего протерозоя и перекрытием радиологически датированной толщей верхнего рифея. Общая мощность серии, с учетом данных территории КНР - 6000 м.

Карсуская свита (R₂kr) развита в блоке весьма ограниченно. Выходы сланцев этой толщи установлены в долине р. Кусак, в тектоническом блоке западнее Тельмановского надвига. В составе толщи преобладают филлитизированные, слабо углеродистые глинистые алевриты с прослоями карбонатных сланцев. Мощность разреза, если не учитывать возможную изоклинальную складчатость, до 1000 м.

Среднерифейские толщи имеют крутое залегание (60-80 град.), смяты в крутошарнирные складки продольного сжатия. В них распространены многочисленные порфировые и порфиритовые дайки девонского возраста.

Текелийская свита (Vtk) представлена лишь верхней частью разреза. Мощность этой черносланцевой толщи незначительна, не превышает 150 м. Она выделяется в долине р. Кусак, где ограничена в мелком тектоническом блоке продольными и секущими разрывами. Рудовмещающая часть разреза (Mn, Pb и Zn) отсутствует. Положение в разрезе определяется по согласному залеганию на сланцах «текелийского типа» легко узнаваемых фосфатных песчаников кембрия.

Майликольская свита (Єmk) представлена однообразными серыми кварцевыми песчаниками, обогащенными фосфатным веществом. Мощность ее в блоке достигает 200 м.

На майликольской свите согласно залегает горизонт фтанитов и кремнистых сланцев, который в Текелийском районе выделяется в качестве захаровской свиты (O₁zh) нижнего ордовика. Мощность этой кремнистой пачки не менее 20 - 50 м.

Керимбекская свита (О_1-2kr) нижнего-среднего ордовика сложена глинисто-кремнистыми и кремнистыми сланцами с горизонтами и линзами метабазальтов, спилитов, как правило, хлоритизированных и амфиболитизированных. Изредка в толще, в особенности в верхней части разреза, появляются вулканомиктовые песчаники, конгломераты, мелкие линзы известняков. Мощность свиты не менее 200 м.

Завершает разрез нижнего палеозоя жиландинская свита (O₃ћl) верхнего ордовика. Эта толща представлена массивными известняками рифового типа, однообразными светло-серыми, совершенно не имеющими признаков первичной слоистости. Мощность свиты достигает 1080 м.

Разрез венда-ордовика в Текелийском районе объединяется в кусакскую серию - рифтогенный комплекс, широко развитый в Центральной Азии. Верхняя карбонатная формация, залегающая на подводно-вулканических возвышенностях, является типичной рифоостровной.

Бигашская свита (D₁bg) в пределах блока развита весьма ограниченно, она установлена на правобережье р. Кусак, севернее поселка Экпенды. Для толщи девона, имеющей терригенно-карбонатный (песчаниковый) состав, характерно резко несогласное налегание на среднем рифее. Мощность свиты не превышает 150 м.

В пределах блока достаточно широко развиты четвертичные отложения.

Нижне-среднечетвертичные (Q_I-II) отложения развиты в районе на высоких (выше 4-ой) надпойменной террасах и локальных водоразделах (Сарынакойский массив). На северных склонах Тельмановского блока и на водоразделе в южной его части нижне-среднечетвертичные отложения представлены толщей лессовидных суглинков мощностью до 30-40 метров. Суглинки залегают либо непосредственно на выветрелой поверхности, гранитов, известняков, эффузивов, либо на щебнисто-дресвяных грунтах древнейшей гидросети.

Нижнее звено среднего плейстоцена (Q_II¹) представляет собой такой же эоловый покров 4- ой надпойменной террасы. В основании покрова суглинков (20-30 м.) здесь либо элювий коренных пород (щебень), либо делювиально-пролювиальные отложения, не образующие сплошного чехла террасы.

Верхнее звено среднего плейстоцена (Q_IIІ) сформировано аллювиально-эоловым покровом 3 -ей надпойменной террасы. На этой террасе размещены поселки Сарымбет и Экпенды. Мощность отложений до 20-30 м.

Верхний плейстоцен (Q_III) весьма широко представлен в долине реки Каратал и слагает 2- ю надпойменную террасу р. Кусак. Это валунно-галечники с песчано-гравийным заполнителем, на которых эоловые суглинки развиты в крайне маломощном покрове (не более 1 м.). Мощность галечников - до 10 м.

Верхний плейстоцен-голоценовые отложения (Q_III-IV) развиты в виде пролювия и аллювия мелких сухих долин и долин ручьев. На склонах северной экспозиции почти повсеместно развит прерывистый покров щебне-обломочного делювия с суглинистым заполнителем. Мощность этих отложений может достигать 5-7 м.

К голоцену (Q_IV) относятся современный русловый и пойменный аллювий р. Кусак, ручьев Штольневый, Сарымбет и других.

Магматизм

На территории данного месторождения магматизм не проявляется

Тектоника

Для внутреннего строения Тельмановского блока главное значение имеют разрывные нарушения, заложенные значительно ранее девона, скорее всего - в позднем рифее - венде.

Основной разломной структурой шовного типа является Текелийская сбросовая зона северо-восточного простирания. Эта зона от участка протягивается на восток по борту Каратальской впадины и входит в пределы Текелийского рудного поля. По своей природе это разлом рифтового типа, которым обрамлялся борт венд-ордовикского грабена, заложенного в рифейском субстрате. На западном фланге блока сбросовая зона переходит в Тельмановский надвиг, по которому сууктюбинская свита, надвинута на толщу кусакской серии. Это событие произошло в конце девона - после становления лакколита и развития кусакского сдвига.

Южнее Текелийской сбросовой зоны в структуре блока прослеживается фрагмент Экпендинской синклинали, зажатой между толщей среднего рифея и Сарынакойским массивом. В западной части участка в районе месторождения мраморов Тельмановское, видно западное замыкание структуры, осложненное сбросо-сдвигом Сарымбет. Горизонтальная амплитуда смещения по этому сдвигу контакта жиландинской и керимбекской свит около 1200 метров, падение контакта западное с углом 20-30?. Южное крыло синклинальной структуры имеет падение на север с углом до 65?, северное - южное падение с углом около 20?. Западнее карьера Экпенды по осевой плоскости синклинали происходит срыв, переходящий в Тельмановский надвиг. Западнее этого надвига в долине р.Кусак прослеживается фрагмент смещенного на запад северного крыла синклинали, строение которого существенно осложнено оперяющими сколами Кусакского сдвига.

Как южное, так и северное крыло Экпендинской синклинали осложнено тектоническими срывами, развившимися в зоне перехода в разрезе сланцеватых пород (керимбекская свита) в массивные (жиландинская свита). Непосредственно севернее карьера Экпенды контакт мраморов и эффузивов выражен сбросом. По линии этого сброса и в целом по северному контакту блока мраморов в том же направлении вертикальная мощность жиландинской свиты будет максимальна и может достигать 1000 м.

Форма залегания жиландинских известняков Южного участка представляется призмой с вертикальным северным контактом (поверхностью), крутым южным контактом с северным падением (65?), пологим восточным (20?, западное погружение), субвертикальным западным. До глубины 700-800 м. залежь клиновидно сужается вследствие сближения встречных граней призмы. Максимальная ширина залежи на поверхности, на эрозионном срезе. Северный контакт залежи из-за интрузий и тектонических срывов имеет весьма сложную поверхность в отличие от южного.

На северном участке месторождения толща известняков представляет собой пласт мощностью 400-450 м., протяженностью по простиранию 2000-2200 м. Пласт имеет форму крутошарнирной складки с осью субмеридионального направления и сводом в северной части.

Падение в крыльях складок - около 80? на восток и юго-запад. Западный фланг залежи ограничен Тельмановским надвигом, юг - Текелийской зоной сбросов.

По генетическим особенностям залежи обоих участков являются биохемогенными (водорослевыми) илами с минимальным количеством терригенной компоненты. По формационным особенностям залежи не идентичны. Сууктюбинские известняки представляют собой отложения мелководного шельфа, жиландинские - рифоостровных осадков.

Полезные ископаемые

Гранат и пироксен размещаются в межзерновом пространстве кальцита, так же ведет себя и графит. В скарнированных разностях известняка появляются структуры: гранобластовая, гетерогранобластовая, микронематобластовая. В составе минералов появляются цоизит, гранат, пироксен, актинолит, сфен, скаполит, тремолит при резком преобладании кальцита.

Подстилающие залежь мраморизованных известняков сланцы, эффузивы, реже песчаники керимбекской свиты ороговикованы, превращены в сланцеватые биотит-кварцитовые породы с реликтами плагиоклаза. Порфировые и порфиритовые дайки и штоки, рвущие залежь мраморов, катаклазированы, рассланцованы. Протяженность даек, нередко будинированных, достигает 200 м., мощность от долей метра до 12 метров. Дайки имеют массивную текстуру и порфировую структуру. Среди даек преобладают кварцевые (риолито-дацитовые) порфиры, гранит-порфиры; менее распространены диоритовые и диабазовые порфириты. Эндоконтактовые воздействия даек на мраморы проявлены слабо и заметны не более чем на 10-20 см зоны экзоконтакта.

Строение известняковых залежей однородное, но внутри их контуров развиты порфировые и порфиритовые дайки, реже скарнированные и доломитизированные породы, оконтуренные на разрезах. Эти породы могут отрабатываться селективно и относятся к вскрышным (внутренняя вскрыша).

Попутные полезные ископаемые, которые могут отрабатываться при добыче известняков, на месторождении отсутствуют.

Известняки северного участка (сууктюбинские) по литологическим особенностям представляют собой серые до светло-серых мраморизованные разности, как правило, мелкозернистые. Содержание карбонатной и глинистой компоненты по разрезу изменчиво. Спорадически в разрезе появляются доломиты. Слоистость, как правило, выражена, хотя в разной степени и связана с присутствием в массе известняка тонких алеврито-глинистых прослоев. Вторичные изменения пород выражены не только перекристаллизацией, но и доломитизацией, тремолитизацией, реже серпентинизацией, скарнированием, появлением волластонита.

Известняки участка интенсивно деформированы. Характерны лежачие складки с амплитудой крыльев 10-20 м. Складки развиваются в пределах крутопадающих тектонических пластин, которые прослеживаются по дайковым телам. Блочность известняка достигает размерности до 0,5х0,5 м и составляет до 50 % объема горной массы.

Доломиты в толще известняков слагают отдельные линзы мощностью до 20 м.

Известняки средней подсвиты (R₂st₂) по данным анализа керновых и бороздовых проб характеризуются следующим средневзвешенным содержанием (%) CaO - 50,21? Mg O - 1,14? н.о. -5,13. Снижение доли CaO в их составе явно связано с присутствием терригенной алеврито-глинистой компоненты, которая по визуальным признакам чаще всего фиксируется в тонких прослоях и микрослойках, свидетельствующих о седиментации в подвижных водах. Максимальное содержание CaO по скважинам достигает 55,02% при содержании MgO -0,81%, н.о.- 0,83%. При минимальном содержании CaO 33,96%, содержание MgO возрастает до 5,18% , н.о. - 25,44%. При указанных выше средних значениях, пределы содержаний основных компонентов следующие(%): CaO- 33,96-55,02? MgO - 0,21-8,89? н.о. - 0,80-25,44. Даже без расчета коэффициента вариации видно, что распределение основных компонент в свите неравномерное. Основной причиной такой особенности является седиментационный фактор, выражающийся сочетанием карбонатонакопления с привносом в бассейн алеврито-глинистой терригенной компоненты.

По результатам опробования канав среднее содержание в известняках средней подсвиты сравнительно со скважинами (251,1 п.м.) по CaO - 50,48%, по MgO - 1,06%, по н.о. - 4,7%. Средневзвешенное на длину всех пересечений (251,1+1745 =1996,1 п.м.) составляет (%): CaO - 50,2; MgO - 1,14; н.о. - 5,14

Слоистые глинистые известняки верхней подсвиты, имеют существенно меньшее содержание CaO (38,11%) и значительно большее содержание н.о. -25,54%. Содержание слабомагнезиального кальцита в них только около 70%, а н.о. - 25,54%. Количество растворимых в HCl силикатов Са составляет 4,5-5,0%. По валовому составу толща R₂st₃ соответствует глинистым известнякам, толща R₂st₂ - слабо глинистым.



3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Выбор и обоснование программного обеспечения

Мой выбор программного обеспечения для выполнения дипломного проекта обусловлено тем, что программа Map Info имеет встроенный векторизатор, а также возможность создания базы данных, таким образом это дает возможность выполнить графическую часть дипломного проекта в одной программе, что существенно сокращает время, затрачиваемое на его выполнение. Также причиной выбора мной данной программы явилось и то, что данное программное обеспечение широко распространено на производстве. В настоящее время ГИС MapInfo Professional является признанным лидером в области цифрового картографирования. В дополнение к традиционным для СУБД функциям, MapInfo позволяет собирать, хранить, отображать, редактировать и обрабатывать картографические данные, хранящиеся в базе данных, с учетом пространственных отношений объектов. Источники данных в ГИС MapInfo:

ь Обменные векторные форматы САПР и геоинформационных систем: AutoCAD (DXF, DWG), Intergraph/MicroStation Design, ESRI Shape файл, ARC/INFO Export, а также растровые карты в форматах GIF, JPEG, TIFF, PCX, BMP, MrSID, PSD, ECW, BIL (снимки SPOT) и GRID (GRA, GRD). В MapInfo можно отображать данные, полученные с помощью GPS и других электронных геодезических приборов. Файлы Excel, Access, xBASE, Lotus 1-2-3 и текстовые, в которых кроме атрибутивной информации могут храниться координаты точечных объектов. ГИС MapInfo может выступать в роли «картографического клиента» при работе с такими известными СУБД, как Oracle и DB2, поскольку поддерживает эффективный механизм взаимодействия с ними через протокол ODBC. Более того, доступ к данным из СУБД Oracle возможен и через внутренний интерфейс (OCI) этой базы данных.

В одном сеансе работы одновременно могут использоваться данные разных форматов. Встроенный язык запросов SQL, благодаря географическому расширению, позволяет организовывать выборки с учетом пространственных отношений объектов, таких как удаленность, вложенность, перекрытия, пересечения, площади объектов и т.п. Запросы к базе данных можно сохранять в виде шаблонов для дальнейшего использования. В ГИС MapInfo имеется возможность поиска и нанесения объектов на карту по координатам, адресу или системе индексов. Способы представления данных в ГИС MapInfo: Карта и список. В окне «Карты» доступны инструменты редактирования и создания картографических объектов, масштабирования, изменения проекций и другие функции работы с картой.

· Легенда. В окне «Легенды» отображаются условные обозначения объектов на карте и тематических слоях.

· Отчет. В окне Отчета предоставляются средства масштабирования, макетирования, а также сохранения шаблонов многолистных карт.

· Тематические карты. Для наглядного представления и картографического анализа пространственных данных в ГИС MapInfo используется тематическое картографирование. MapInfo предлагает следующие методы построения тематических карт: диапазоны значений, столбчатые и круговые диаграммы, градуированные символы, плотность точек, отдельные значения, непрерывная поверхность. ГИС MapInfo открывает большие возможности для разработчиков геоинформационного программного обеспечения.

Использование современных методов взаимодействия между Windows приложениями позволяет интегрировать окно Карты MapInfo в программы, написанные на языках Delphi, Visual Basic, C++, PowerBuilder и др. При совместном использовании MapInfo и среды разработки MapBasic вы сможете создавать специфические приложения для решения конкретных прикладных задач.

3.2 Подготовка первичной информации

Первичным документом для дипломного проекта является растровый фрагмент геологической карты района работ Месторождение Нижнеэкпендинское

Для перевода геологической карты района работ Месторождение Нижнеэкпендинское в цифровой вид необходимо отсканировать ее с помощью специального оборудования - сканера.

Сканер - это устройство ввода графической информации.

Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. С помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).

Сканирование - это процесс поэлементного анализа или записи (синтеза) на материальном носителе изображения по заданной траектории. Есть два технологических подхода к сканированию:

1) изображение сканируется в стандартных установках программы, а затем вся необходимая коррекция изображений происходит средствами, например, Adobe Photoshop. При этом нет необходимости глубоко вникать в специфику конкретного изображения, особенности поведения сканера.

2) подбор всех параметров сканирования осуществляется до того, как будет проведено окончательное сканирование. Это позволяет обеспечить максимально возможный для данного сканера и данного оригинала результат.

В процессе работы я выбрала второй вид сканирования.

Структура базы данных, создававшейся в MapInfo, была основана на геохронологии данного района, включала поля: ID-возраст пород на карте, записанный точно так же, как и на самой карте; Система - включает в себя полное название системы, в которой были образованы породы; Отдел - в котором описывается отдел системы по геохронологии.

3.3 Разработка структуры базы данных

Цель работы в программе является векторизация карты и создание базы данных, в которую будут внесены все необходимые данные о нашей карте.

Базы данных это совокупность специальным образом организованных данных о конкретном объекте. Базы данных позволяют хранить, изменять, дополнять информацию. Позволяют получить быстрый доступ к информации.

Существуют следующие типы баз данных:

1. Иерархическая - данные представлены в виде древа.

2. Сетевые - данные представлены в виде произвольного графика.

3. Реляционные - данные представлены в виде таблиц.

Таблица - основная информационная единица MapInfo. В отличие от обычного понятия таблицы, в MapInfo она представляет собой слой, привязанный к табличной базе данных, и по существу соответствует карте. Каждая строка таблицы базы данных содержит информацию об отдельном географическом объекте. Каждый столбец содержит определенный атрибут. Такое представление данных позволяет применять методы деловой графики для визуализации статистической, экономической и прочей пространственно-временной информации. В частности, это дает возможность показать на географических объектах диаграммы и графики подобно тому, как это делается в пакетах деловой графики или в электронных таблицах. Каждой таблице может соответствовать один слой (карта).

Все таблицы в MapInfo состоят, по крайней мере, из двух различных файлов. Первый содержит данные, а второй - описание структуры данных:

? *.TAB: этот файл содержит описание структуры данных таблицы. Он представляет собой небольшой текстовый файл, описывающий формат того файла, который содержит данные.

? *.DAT или *.WKS, .XLS: этот файл содержит атрибутивные данные.

? *.MAP: этот файл содержит графические объекты, каждой записи соответствуют координаты X и Y.

? *.ID: этот файл содержит список указателей (индекс) на графические объекты, позволяющий MapInfo быстро находить объекты на Карте.

Этапы работы в программе:

Для того чтобы стало возможным нанесение на карту различных объектов то есть полигонов, линий, точек и тд, необходимо создать таблицу которая в свою очередь так же является слоем. Это удобно тем что при нанесении на слой каких либо объектов, мы сможем записать данные об этом объекте в таблицу. При создании объекта в таблице создается соответствующая строка.

Приступаю к созданию таблиц, нажимаю на кнопку «Новая таблица» на панели инструментов. В появившемся окне выбрала пункт «Добавить к Карте», это позволяет отобразить слой над вашей картой.

После нажала кнопку «Создать», появится окно, в которой необходимо задать структуру таблицы. Нажала кнопку «Добавить поле» то есть столбец в таблице. В строке «Имя» Указала имя поля, к примеру «Наименование». В строке «Тип» указала какой тип данных будет вводится в данное поле, к примеру «Символьный». Так же можно указать количество вводимых символов в данное поле, в разделе «Знаков:» При необходимости можно добавлять новые поля. Если нужно удалить поле нажимаем на соответствующую кнопку «Удалить поле». После задания структуры таблицы нажимаем на кнопку «Создать».

Затем выбрала место куда нужно сохранить таблицу, можно задать имя, к примеру, Населенные пункты. Нажимаем кнопку «Сохранить».

Теперь над картой появился новый слой на котором мы можем приступить к векторизации карты.

3.4 Векторизация данных

Для перехода с растрового фрагмента в векторный формат применяется операция векторизация, которая состоит из следующих этапов:

1. Подготовка работы.

2. Сканирование (преобразование исходных данных в цифровой формат).

3. Регистрация растрового изображения (привязка).

4. Сбор информации (векторизация).

5. Анализ пространственных данных.

Векторизация выполняется по слоям.

Каждый слой содержит однотипные объекты.

Косметический слой - это пустой слой, лежащий на поверхности всех прочих слоев.

Этапы работы в программе

1. Открываем вырезанную часть карты. «Файл - Открыть», в появившемся окне выбираем тип файла, например .jpg, далее находим нужную карту и нажимаем кнопку «Открыть».

Далее появится окошко, где нажимаем на кнопку «Показать».

После этого появится карта, с которой мы будем работать

2. присоединение слоев к проекту. (Вызываем окно управление слоями, добавить слои по очереди с помощью кнопки add)

3. определила самый древний слой карты, сделала этот слой редактируемым (галочка)

Перед векторизации задалаа цвет заливки, штриховку, цвет фона и т.д., что бы он соответствовал условным обозначением.

Векторизацию выполняла согласно геохронологии, то есть отложения пород разного возраста будут располагаться на отдельном слое. В структуре таблиц укажем поля «Индекс», «Система», «Отдел», «Состав».

После создания слоя векторизацию лучше всего начинать с наиболее молодых пород согласно геохронологии. Так как породы на карте представлены замкнутыми областями, воспользуемся инструментом «Полигон» на панели инструментов.

Для соблюдения геохронологических цветов и штриховок отложений на карте необходимо изменить стиль полигона. Нажимаем на кнопку «Стиль области».

В появившемся окне в разделе «Рисунок» задаем штриховку, в разделе «Цвет» задаем цвет, если необходимо можно менять стиль и цвет границ полигонов. Нажимаем «ОК».

Далее инструментом «Полигон» векторизуем нужную область, путем ее обводки. После векторизации пород этого возраста создаем новую таблицу и векторизуем таким же образом породы другого возраста.

При работе потребуется управлять слоями, для этого пользуемся «Диспетчером слоев». Для его вызова можно нажать ПКМ и выбрать «Управление слоями», либо нажать кнопку «Управление слоями» на панели инструментов.

В появившемся окне отображаются все слои, можно менять порядок отображения слоев перетаскивая их, так же можно менять параметры видимости, изменяемости, доступности, подписываемости путем установления соответствующих флажков напротив них.

Флажки обозначают следующее: Описание свойств слоя в Панели «Управление слоями».

При возникновении нестыковок между слоями Пользуемся инструментом «Форма» на панели инструментов. Для начала делаем слой редактируемым, щелкаем по объекту который хотим редактировать ПКМ и выбираем «сделать слой с выборкой редактируемой». Выбираем «Форму» щелкаем по объекту, вокруг него появятся узлы (точки) протягивая их можно изменить форму объекта

Для векторизации объектов в виде линий, используем инструмент «Полилиния». Стиль которой так же можно изменять при помощи кнопки «Стиль линии».

Для ускорения процесса создания однотипных слоев, при нажатии на кнопку «Новая таблица» в появившемся окне выбираем пункт «Как в таблице», и указываем таблицу, структуру которой мы хотим дублировать.

В итоге после векторизации всех отложений на карте, мы получим полностью отвекторизованную карту.

Если после этого выключить программу сохранив таблицы, то при повторном включении придется заново открывать каждую таблицу отдельно, и не факт , что они будут отображаться в правильном порядке. По этому для избегания этого сохраняем нашу работу в виде «Рабочего набора», «Файл - Сохранить Рабочий Набор». Выбираем место сохранения и название «Рабочего набора», после этого для просмотра всей карты нужно будет лишь открыть наш «Рабочий набор».

Отображение слоя полностью

Чтобы показать полностью все объекты, находящиеся на слое Карты, нужно:

1. Выполнить команду Карта >Показать слой полностью …, появится диалог Показать полностью.

2. Из списка слоев выбрать слой, который нужно показать целиком, или вариант - «Все слои ».

3. Нажать кнопку «OK».

Изменение вида слоя

Для изменения внешнего вида слоя без внесения постоянных изменений в таблицу необходимо:

1. Нажать кнопку или выполнить команду Карта >Управление слоями, или выбрать этот пункт в контекстном меню, которое появляется по нажатию правой кнопки «мыши » в окне карты.

2. Выбрать слой, например, «гидрография » и нажать кнопку «Оформление». В появившемся диалоге Оформление можно изменить стандартные настройки оформления слоя, определив, как слой будет выглядеть в окне Карты.

Диалоговое окно Оформление

3. Установить флажок «Единообразно». Нажать кнопку «Стиль региона » или «Стиль линии », или «Стиль символа ».

Откроется соответствующий диалог Стиль ….

4. Открыть список цветов из цветовой палитры и выбрать новый цвет. Также есть и другие настройки - толщина линии, стиль заливки области, вид символа.

5. Нажать кнопку «OK», чтобы сохранить выбранные настройки.

6. Нажать кнопку «OK», чтобы принять эти настройки.

7. Нажать кнопку «OK», чтобы закрыть диалог Управление слоями.

Создание подписей

Существует несколько способов нанесения подписей на Карту.

Для того чтобы вручную поставить подписи на Карту , необходимо :

1. Открыть соответствующие таблицы.

2. Нажать кнопку .

3. При указании на объект карты инструментом «Подпись »

необходимо нажать левую кнопку «мыши », MapInfo поместит текстовую подпись рядом с объектом .

4. MapInfo извлекает информацию для подписей из атрибутивной таблицы , связанной с объектами карты (по умолчанию используется первая колонка в таблице ).

5. Для того чтобы выбрать колонку для подписей , необходимо войти в диалог Подписывание , который открывается через диалог Управление слоями. Выбрать нужную колонку в списке раскрывающегося меню Из колонки.

Автоматическое подписывание

1. Диалог Подписывание открывается через диалог Управление слоями и предназначен для того , чтобы за -давать вид подписей, включая используемый шрифт .

2. Устанавливая или сбрасывая флажок «Подписывание », можно включать и выключать режим подписывания для каждого слоя , для этого не обходимо установить флажок для подписываемого слоя и нажать кнопку «Подпись ».

3. Откроется диалог Подписывание, в котором можно определять настройки для подписей каждого слоя.

4. Выбрать необходимые настройки подписи (стиль шрифта, положение, режим показа ) и нажать кнопку «OK».

5. Нажать кнопку «OK» для закрытия диалога Управление слоями.

Удаление подписей

Чтобы удалить подпись:

1. Выбрать одну или несколько подписей с помощью инструмента «Стрелка».

2. Нажать клавишу DEL на клавиатуре или выполнить команду Правка -Удалить.

Заполнение таблиц

Каждый слой связан с таблицей в которую мы должны ввести нужную нам информацию. Для открытия таблицы необходимо:

Выполнить команду Окно > Новый список или нажать кнопку в верхней строке вспомогательных иконок. В появившемся окне выбираем нужную таблицу.

Появится таблица, в которую мы вносим нужные данные.

Чтобы добавить новую строку в окно Список, используется команда Правка > Новая Запись. При внесении информации в окно Список можно передвигаться между полями с помощью нажатия клавиш TAB и SHIFT+TAB.

Для того чтобы выбрать запись в окне Список, необходимо указать «мышью» на любой из маркеров или соответствующий объект на Карте. Чтобы добавить записи в выборку, их следует записать, нажав клавишу SHIFT.

Созданную выборку записей можно просматривать в окнах Список, Карта и График как обычную таблицу.

3.5 Создание легенды и условных обозначений

Легенда карты - свод условных знаков и пояснений, использованных на карте. Обычно, легенды карт создаются на основе классификаций изображаемых объектов и явлений, они становятся их графической моделью и часто служат для построения классификаторов. Большие и сложные легенды карт делятся на разделы и подразделы, причем графические средства и надписи подчеркивают их иерархическую соподчиненность.

Для того чтобы создать легенду карты:

1. Необходимо выполнить команду «Создать легенду» меню «Карта». Появится диалог "Создание легенды - Шаг 1 из 3".

Использовала кнопки «Вверх» и «Вниз» для изменения порядка следования слоев в окне списка. Для удаления слоя необходимо выделить его в окошке Раздел легенды и нажмите кнопку «<<Удалить». Этот слой переместится в окошко Слои и не будет отражен в легенде. Если Вы передумаете, выделите слой в окошке Слои и нажмите кнопку «Добавить >>». Этот слой переместится в окошко Раздел легенды и будет показан в легенде

2. Выберим слой который нужно включить в легенду или удалить из неё. Каждый слой соответствует одной из открытых таблиц. Для удаления слоя выделите его в окошке Раздел легенды и нажмите кнопку «<<Удалить».

3. Рамки легенды буду размещены в той последовательности, в которой они перечислены в окошке "Разделы легенды". Изменим порядок перечисления рамок легенды, используя кнопки «Вверх» и «Вниз».

4. Нажимаем «Далее». Появится диалог "Создание легенды - Шаг 2 из 3".

5. С помощью этого диалога можно задать стандартные параметры оформления всех рамок легенды. Измените параметры оформления всей легенды и рамок по своему желанию. В этом примере изменим заголовок окна легенды на "Условные обозначения", а остальные оставьте такими, какие предложены по умолчанию.

Окно легенды зависит от свойств легенды. Вы можете поменять заголовок окна Легенды, указать, имеет ли окно легенды линейку прокрутки, и задать положение окна Легенды.

Стандартный заголовок окна Легенды основан на слоях в окне Карты. По умолчанию он примет вид: "Легенда <слой1>, < слой 2>, < слой 3>. . . .". Чтобы поменять заголовок окна, ввела нужный мне заголовок в Заголовок окна. Линейки прокрутки для окна Легенды установлены по умолчанию. Чтобы их не показывать, снила флажок «Линейки прокрутки». Для того чтобы задать ориентацию рамок окна, щелкнула по кнопке нужной ориентации: книжной или альбомной.

Размер условных знаков

Размером условных знаков, которые появляются в виде символов в окне легенды, можно управлять. Этот параметр не влияет на окна тематических легенд. Выберите либо «Маленькие», либо «Большие» условные знаки. По умолчанию заданы «Большие».

Стандартное оформление раздела Легенды

Стандартное оформление раздела легенды используется, когда ключи метаданных в соответствующих таблицах отсутствуют. Эти настройки показывают стандартные значения для текста легенды, стиля и стиля рамки вокруг раздела легенды. Можно поменять стандартные значения для любой легенды, с которой в данный момент работаю. В отличие от использования стандартных метаданных, которые могут быть различными для каждого раздела легенды, эти настройки применяются ко всем разделам в легенде.

Создание заголовка раздела

В разделе Шаблон заголовка можно определить текст, который будет отображаться вверху каждого раздела легенды, и его стиль. Обращаем внимание на символ "#" в шаблоне заголовка - в легенде он будет заменен названием слоя карты, для которого построена данная легенда. Допустим, создаем легенду для слоя "Субъекты РК", тогда шаблон "Легенда для слоя #" позволяет получить заголовок раздела легенды "Легенда для слоя Субъекты РК". В общем случае, название слоя будет появляться каждый раз, когда вводитьс символ "#".

Для того, чтобы использовать в названии заголовка символ "#", поместите перед ним символ "\". Например, выражение "Северо-западный регион \#" создаст заголовок вида "Северо-западный регион #". Нажатие на кнопку «Стиль» рядом с текстом «шаблона заголовка» открывает диалог Стиль текста, в котором можно задать размер шрифта, цвет текста и т.п.

Создание подзаголовка раздела

Укзываем в окошке текст подзаголовка для раздела легенды. Используем символы "#" и "\" тем же образом, что и в случае с текстом заголовка. Нажимаем кнопку «Стиль» рядом с текстом «шаблона подзаголовка» - откроется диалог Стиль текста. Здесь настраиваем шрифт, цвет, размер и эффекты для подзаголовка.

Создание текста шаблона условных знаков

Используем окошко шаблона стиля подписи для настройки текста, который будет появляться с каждым объектом в разделе легенды. Используем символ "%", чтобы включать тип символа (точка, линия или полигон) в текст подписи условного знака. Этот подстановочный знак помещать в текст описания условного знака, подобно символу #. Символ # также можно использовать в этом окошке. Нажмите кнопку «Стиль» рядом с текстом шаблона стиля подписи и измените стиль текста.

Задание стиля рамки

Установим флажок «Стиль рамки», если хотим разместить рамку вокруг раздела легенды, и нажимаем кнопку справа от этой подписи - откроется диалог Стиль линии. Выберим тип, цвет и толщину линии границы рамки.

Для изменения стандартных настроек разделов Легенды во всех сеансах, используем меню «Настройки» , команду «Режимы» и «Окно легенды».

6. Нажимаем «Далее». Появится диалог "Создание легенды - Шаг 3 из 3".

7. В окошке «Разделы легенды» перечислены все рамки выбранные на первом шаге. Каждый раздел легенды соответствует слою карты. Выберим раздел (за один раз можно выбрать единственный).Справа появятся предлагаемые по умолчанию атрибуты показа. Обратите внимание, что по умолчанию предлагаются атрибуты, выбранные на втором шаге. Символ `#' стандартных атрибутов заменен названием слоя.

8. Задаем атрибуты каждого раздела легенды или оставляем предложенные значения. Значения, предлагаемые по умолчанию, зависят от ключей метаданных исходной таблицы или, если метаданных не существует, от заданных на втором шаге в окошках "Стандартное оформление раздела легенды".

Выбор атрибутов

Можно выбрать редактирование атрибутов раздела легенды только для одного слоя. Щелкните на одном слое в окне Раздел легенды диалога. Стандартные настройки для текущего раздела отобразятся в окошках правой части диалога Шага 3. Заголовок и подзаголовок извлекаются из метаданных таблицы. Если ключей метаданных нет, то текст заголовка и подзаголовка будет браться из стандартных настроек Шага 2. На этом шаге можно ввести текст вручную.

Стили легенды

Условные обозначения должны однозначно определять разнотипные объекты на карте. Каждому типу объектов - точечному, линейному и площадному - должен соответствовать свой условный знак в легенде. Так, точечные объекты обычно изображаются значковым способом, линейные - линейным, а площадные - специальной заливкой или штриховкой. В новой версии программы добавлена поддержка двух новых типов объектов - групп точек и коллекций, в легенде также можно задавать стиль для них. Для группы точек определяется стиль символа, а для коллекции - стиль всех объектов, содержащихся в ней, т.е. точек, линий и полигонов.