name: Компьютерная технология интерпретационной обработки данных гравиразведки магниторазведки с использованием методов вероятностно-статистического подхода (на примере территории центрального Вьетнама)
keyword_list: районирование магниторазведка гравиразведка Коскад3 Вьетнам
abstract: Актуальность работы. Двусторонние отношения между Вьетнамом и Российской Федерацией успешно продолжаются уже более 50 лет и в 2022 году будут преобразованы во всеобъемлющее стратегическое сотрудничество. Планируется развитие дальнейших взаимосвязей и в области наук о земле между Министерством образования РФ и Вьетнама, включающих совместные научные исследования, обмен студентами и аспирантами. Представленная диссертационная работа является результатом сотрудничества в рамках соглашения между двумя странами согласно постановлению № 3730/QĐ-BGDĐT от 23 сентября 2018 г.
  Сегодня, для Вьетнама, решение задачи развития минерально-сырьевой базы страны, включающей создание геологических и структурно-тектонических карт, является очень востребованной и актуальной. Решение этой задачи встречает много трудностей, таких как отсутствие детальных геофизических съемок (магнитных, гравитационных, электроразведочных, радиометрических), соответствующего программного обеспечения интерпретационной обработки геофизических наблюдений, отсутствие собственной научной школы в этой области.
  Сотрудничество Вьетнамский компаний с иностранными фирмами и экспертами достаточно ограничено в силу отсутствия интереса решения ими общегеологических задач, не связанных с получением прямых экономических прибылей от разработки открытых ранее месторождений. Поэтому основной задачей диссертационной работы является изучение возможностей российской и зарубежной научных школ в области интерпретационной обработки потенциальных геополей, их опробование на результатах геофизических съемок территории Вьетнама и создание новых методик и технологий анализа геофизических данных с учетом специфики и особенностей геологического строения центральной части Вьетнама.
  Диссертационная работа базируется на использовании результатов аэромагнитной, масштаба 1:50 000, и наземной гравиметрической съемок масштаба 1:100 000, проведенных главным управлением геологии и полезных ископаемых Вьетнама, при участии российских экспертов в рамках договора о передаче технологий между российской компанией «Гравиметрические технологии» и генеральным департаментом геологии и полезных ископаемых Вьетнама 1998 года.
  Площадь исследуемого района составляет 24240 км2 и он расположен в центральной части Вьетнама (от 13040’ широты до 15020’, от 107030’ долготы до 109020’). Район исследований считается стратегически важным для Вьетнама и по существу является воротами для экономической торговли со странами АСЕАН.
  Геологическая изученность района позволяет судить о его высоком потенциале с точки зрения наличия месторождений рудных полезных ископаемых и других минеральных ресурсов. Особенно это касается скрытых месторождений металлических руд.
  По результатам проведенных поисковых геологических исследований было отмечено много проявлений рудных полезных ископаемых, но их детальные исследования не проводились.
  Результаты геологических исследований вдоль отдельных, немногочисленных маршрутов, сопровождающие их минералогические исследования показали, что центральная область Вьетнама имеет большой потенциал с точки зрения наличия руд золота, железа, меди, свинца, олова, вольфрама и другие металлы.
  Проведение поисковых работ одновременно с геологическим картированием и использование материалов предшествующих геолого-съёмочных работ предполагает включение геофизических методов исследования для решения задачи поиска месторождений.
  Использование результатов интерпретационной обработки геофизических наблюдений в процессе структурно-геологического картирования и районирования исследуемых территорий является актуальной и широко востребованной задачей прикладной геологии.
  Эффективное включения результатов геофизических исследований для достижения этой цели стало возможным благодаря появлению новых интерпретационных и обрабатывающих компьютерных технологий, возможностям современных средств визуализации и разработке программного обеспечения, ориентированного на решение задач интерпретационной обработки данных гравиразведки и магниторазведки.
  Отметим, что если раньше привлечение геофизических методов исследования в процесс структурно-геологического районирования успешно использовалось при поисках месторождений нефти и газа, в достаточно простых геологических условиях слоистых сред, то сегодня становится актуальным решение этой задачи в условиях сложных высокогетерогенных геологических сред с сильной дифференциацией свойств горных пород в пространстве.
  Полученные в работе результаты могут быть успешно использованы при решении прогнозных задач на углеводородное сырье и твердые полезные ископаемые, изучении осадочного чехла и кристаллического фундамента.
  Предлагаемые в диссертационной работе технологии интерпретационной обработки данных гравиразведки и магниторазведки позволяют существенно снизить, имеющуюся неоднозначность при решении задач структурно-тектонического картирования и прогноза месторождений полезных ископаемых.
  Таким образом, интерпретационная обработки данных гравиразведки и магниторазведки с использованием современных компьютерных технологий представляет актуальную и востребованную задачу прикладной геологии.
  Цели исследования. Создание графов интерпретационной обработки данных гравиразведки и магниторазведки на основе функционального наполнения компьютерной технологии статистического и спектрально-корреляционного анализа данных «КОСКАД 3D» для выделения геологических объектов линейной, кольцевой и произвольной формы, оценки положения кристаллического фундамента, геологического районирования и картирования территории центрального Вьетнама.
  Задачи исследования.
  1. Оценка возможностей методов и алгоритмов, реализованных в компьютерной технологии «КОСКАД 3D» для решения задач структурно-геологического районирования и геологического картирования.
  2. Использование методов оценки статистических и спектрально-корреляционных характеристик, полного градиента магнитного и гравитационного полей для выделения границ геологических аномалиеобразующих объектов линейной, кольцевой и произвольной формы.
  3. Применение методов адаптивной оптимальной фильтрации гравитационного и магнитного полей с целью выделения разноглубинных аномалиеобразующих геологических объектов в земной коре и оценке положения кристаллического фундамента.
  4. Использование методов кластерного анализа в интерпретационной обработке данных гравиразведки и магниторазведки для решения задач структурно-геологического картирования и районирования.
  Научная новизна исследований определяется:
  − Разработкой оригинальных графов обработки данных гравиразведки и магниторазведки с целью решения задач геологического районирования и картирования на основе функционального наполнения компьютерной технологии статистического и спектрально-корреляционного анализа данных «КОСКАД 3
  D»; − Использованием результатов оценки статистических атрибутов, полного градиента гравитационного и магнитного полей с целью уточнения границ геологических аномалиеобразующих объектов линейной и произвольной формы;
  − Оценкой положения разноглубинных геологических объектов и кристаллического фундамента на основе результатов автоматического разложения гравитационного и магнитного полей на составляющие с помощью методов линейной адаптивной фильтрации;
  − Включением в процесс структурно-геологического картирования и районирования результатов автоматической классификации исследуемых территорий на однородные по гравитационному и магнитному полям и их атрибутам области.
  Практическая ценность работы. Практическая ценность работы стоит в создании компьютерных технологий интерпретационной обработки данных грави- и магниторазведки в задачах плотностного и магнитного моделирования и внедрения предложенного программно-алгоритмического обеспечения в научно-исследовательские и производственные геологические организации Республики Вьетнам.
  Защищаемые положения:
  1. Предложена технология оценки статистических атрибутов магнитного и гравитационного полей в адаптивных скользящих окнах, позволяющая обоснованно выделять границы геологических объектов линейной, кольцевой и произвольной формы;
  2. Предложена технология разложения гравитационного и магнитного полей на составляющие и оценки «шумовой» компоненты магнитного поля, позволяющая выделить в Центральном Вьетнаме разноглубинные геологические объекты в земной коре и оценить положение кристаллического фундамента;
  3. Предложена технология районирования территории Центрального Вьетнама на однородные по плотностным и магнитным характеристикам области на основе методов кластер анализа, позволяющая повысить достоверность и точность результатов геологического районирования и выделения областей потенциального проявления рудной минерализации.
  Личный вклад. Все результаты, полученные в диссертационной работе, получены автором или при его непосредственном участии. Автором проведены исследования по оценке возможности использования отдельных атрибутов магнитного и гравитационного полей в процессе интерпретационной обработки данных гравиразведки и магниторазведки. Предложен сценарий разложения на составляющие потенциальных геополей и оценки «шумовой» компоненты магнитного поля. Выполнены исследования по выбору оптимального комплекса атрибутов гравитационного и магнитного полей с целью решения задач структурно-геологического картирования и районирования. Проведены исследования по выбору алгоритмов классификации и их параметров для решения задачи разбиения исследуемой территории на однородные по гравитационному и магнитному полям области.
  Проведена практическая апробация предложенных технологий интерпретационной обработки данных гравиразведки и магниторазведки методами вероятностно-статистического подхода на примере центральной части Вьетнама.
  Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, в системах SCOPUS и в системах Вьетнама.
  Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследования были представлены автором в 6 научных докладах на следующих конференциях: IX Международная научная конференция молодых ученых "Молодые – Наукам о Земле", МГРИ-РГГРУ, 2020г; XV Международная научно-практическая конференция "Новые идеи в науках о Земле", МГРИ, 2021 г; II Молодежная научно – образовательная конференция, Минерально-сырьевая база алмазов, благородных и цветных металлов – от прогноза к добыче, ЦНИГРИ, Москва 2021г; 2-ая Всероссийская научно-практическая конференция, Разведочная геофизика и геоинформатика. МГРИ, марта 2021г.
  Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем составляет 120 страниц, в том числе 57 рисунков и 6 таблиц. Список литературы включает 75 наименований.
chairman_dissertation_council.name: Петр
chairman_dissertation_council.surname: Игнатов
chairman_dissertation_council.patronymic: Алексеевич
chairman_dissertation_council.position: Председатель диссертационного совета
chairman_dissertation_council.degree: Доктор геолого-минералогических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 14624021100
chairman_dissertation_council.rinc_id: 61399
chairman_dissertation_council.url: https://mgri.ru/workers/977/?sphrase_id=43393
chairman_dissertation_council.orcid: -
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Рустам
organization_supervisor.surname: Мустаев
organization_supervisor.patronymic: Наильевич
organization_supervisor.position: Проректор по научной работе
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 38.57.15
rubrics.name: Геологические и геохимические методы поисков месторождений рудных и неметаллических полезных ископаемых
rubrics.code: 38.57.17
rubrics.name: Методы разведки и оценки месторождений рудных и неметаллических полезных ископаемых
rubrics.code: 38.57.23
rubrics.name: Разведочная геофизика
oecds.code: 01.05.KY
oecds.name: GEOLOGY
oecds.code: 01.05.GC
oecds.name: GEOCHEMISTRY & GEOPHYSICS
speciality_codes.name: Геофизика
speciality_codes.code: 1.6.9.
supervisors.fio: Петров А.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Приезжев И.И.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Черкасов С.В,
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ", РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ, РГГРУ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ, МГРИ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ"
protection_organization.ogrn: 1027739347723
protection_organization.supervisor_name: ВАДИМ
protection_organization.supervisor_surname: КОСЬЯНОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ", РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ, РГГРУ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ, МГРИ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ"
author_organization.ogrn: 1027739347723
author_organization.supervisor_name: ВАДИМ
author_organization.supervisor_surname: КОСЬЯНОВ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения