О. С. Теленков, К. А. Новоселов, В. Н. Коржавин, В. С. Бабиков
Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс
 
Информационно-аналитическая система
“Уральский палеоокеан”
 
Разработка информационно-аналитической системы в Институте минералогии УрО РАН началась пятнадцать лет назад с реализации решения отдельных задач компьютерной обработки данных геолого-минералогических исследований палеоокеанических структур Урала. Существующий на тот период уровень развития компьютерных технологий не обеспечивал возможности формирования интегрированной системы сбора, хранения и обработки всего спектра информации, получаемой в процессе коллективной работы. Тем не менее, в основу разработки был заложен подход, определивший эволюцию разрабатываемой системы в соответствии с развитием информационно-коммуникационных технологий.
К настоящему времени “Уральский палеоокеан” – полнофункциональная геоинформационная система, представленная разносторонней согласованной информацией по палеогидротермальным полям колчеданоносных районов Южного Урала (http://w.ilmeny.ac.ru/ocean/codes/). Информация включает картографические основы, вещественный состав пород, руд и минералов, результаты палеореконструкций, библиографические подборки, справочники и др.). Наиболее представительными опубликованными работами по строению и полезным ископаемым Уральского палеоокеана являются [1, 4].
 
В составе накопленного информационного массива выделяются:
  • обзорные топографические основы по Уральскому региону (на основе карт масштаба 1 : 5 000 000), с детализацией до масштаба 1 : 500 000 по Челябинской области. При этом используются как векторные (оцифрованные), так и растровые (отсканированные) карты;
  • векторные геологические карты: обзорная по Челябинской области (1 : 5 000 000), детализированные (1 : 50 000) по Александринскому и Сибайскому рудным районам;
  • отдельным слоем геоинформационной системы выделена векторная схема палеоокеанических структур Южного Урала;
  • в согласованной базе данных накоплена информация по основным объектам исследований (месторождения, рудопроявления, точки минерализации), сконцентрированных, в основном, на участках работ по исследованию палеогидротермальных полей в Александринском, Сибайском и Баймакском рудных районах. Приведены геологические описания объектов и связанные с ними графические (растровые) материалы – зарисовки отдельных обнажений и горных выработок, опорные разрезы и схемы геологического строения. На основе поинтервального описания керна буровых скважин и данных по его опробованию реализована возможность автоматического построения геологических колонок по скважинам, с вынесением на них результатов аналитических исследований (химический анализ руд, силикатный анализ, полуколичественный спектральный анализ). Начато накопление результатов детальных лабораторных и аналитических исследований горных пород и руд на основе световой и электронной микроскопии, рентгеноструктурного и микрозондового анализов с приведением зарисовок и цифровых фотографий исследуемых препаратов.
Все программное обеспечение системы реализовано на основе web-технологий, определяющих функционирование ее в сети Интернет [2, 3, 5–9]. Это позволяет организовать коллективную работу удаленных друг от друга пользователей по накоплению и совместному использованию данных геолого-минералогических исследований на различных этапах работ (компиляция фондовых материалов, полевые и камеральные работы, аналитические исследования).
С различной степенью завершенности реализована работа в отдельных составляющих системы, логически связанных для решения общей задачи – организации межкорпоративной интегрированной системы сбора, хранения и обработки данных геолого-минералогических исследований. В Институте минералогии УрО РАН осуществляется поэтапная автоматизация аналитических работ, обеспечивающая двустороннюю связь между исследователями и аналитиками и исключающая дублирование работ по подготовке данных для обработки в компьютерных системах. Начата реализация системы автоматизированной обработки данных для организации работы хранилищ первичной геологической информации (полевой документации, керна буровых скважин, дубликатов проб и пр.).
Кроме того, разработаны и разрабатываются составляющие системы, напрямую не связанные с исследовательскими задачами, но обеспечивающие проведение различных мероприятий по представлению результатов исследований широкой научной общественности и использованию их в образовательном процессе. На сервере Института минералогии УрО РАН накоплен обширный архив научных мероприятий (видеозаписи прямых трансляций, презентационный материал к докладам) и электронных версий печатных работ (http://meetings.miass.ru/, http://w.ilmeny.ac.ru/biblio/publ.asp). Использование информационного массива возможно при создании различных WEB-проектов, включая образовательные, исследовательские, прикладного назначения. Примером такого использования является виртуальная геологическая экскурсия, существующая в рамках WEB-сайта Международной научно-студенческой Школы “Металлогения древних и современных океанов” (http://w.ilmeny.ac.ru/miting/miting.htm).
В соответствии с требованиями к соблюдению авторских прав и действующими на сегодняшний день ограничениями использования данных, разработана система распределенного доступа к накопленному информационному массиву в различных группах пользователей. В свободном (интернет) доступе представлены лишь авторские разработки сотрудников Института минералогии УрО РАН, опубликованные в открытой печати.
На основе выполненных работ сформулированы и направлены для рассмотрения в Министерство природных ресурсов РФ предложения по формированию региональной системы мониторинга геологической среды и минерально-сырьевой базы на Южном Урале. Предполагается организация сертифицированной высокоскоростной мультисервисной сети передачи данных, регионального информационного хранилища и ресурсного центра для обеспечения деятельности геологических организаций в Южно-Уральском регионе.
Работа выполнялась при финансовой поддержке:
  • по теме фундаментальных исследований РАН “Межкорпоративная автоматизированная система аналитических измерений, сбора, хранения и обработки данных геолого-минералогических исследований”;
  • по целевой программе УрО РАН “Создание и развитие региональной информационно-вычислительной сети Уральского отделения Российской Академии наук”;
  • по грантовым проектам отечественных и международных научных фондов: “Развитие инфраструктуры академической сети FREEnet для обеспечения эффективного доступа научных организаций города Миасса к сети Интернет (РФФИ)”, “Сеть озер” (НАТО), “Mineral resources of the Urals: origin, development and enviromental impacts” (Коперникус); Региональный геоинформационный интернет-ресурс “Уральский палеоокеан” (РФФИ); ГИС “Недропользование Челябинской области” (РФФИ-Урал), Президиума РАН (приоритетное направление № 14 “Мировой океан: геология, геодинамика, физика, биология”).
В наполнении информационных массивов данными по геологическим объектам наиболее активное участие принимали сотрудники Лаборатории прикладной минералогии и минерагении Института минералогии УрО РАН.
 
Литература
  • Зайков В. В., Масленников В. В., Зайкова Е. В., Херрингтон Р. Е. Рудно-формационный и рудно-фациальный анализ колчеданных месторождений Уральского палеоокеана. Миасс: ИМин УрО РАН, 2001. 313 с.
  • Коржавин В. Н., Теленков О. С. WEB-интерфейс доступа к базам данных в геолого-минералогических исследованиях на основе ГИС // Металлогения древних и современных океанов – 2003. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. 2 с. С. 257–258.
  • Коржавин В. Н., Хворов П. В. Применение Internet-технологий в организации проведения аналитических работ на примере рентгеноструктурного анализа // Тезисы докладов Третьей Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (РСНЭ-2001). М., 2001. С. 448–449.
  • Масленников В. В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 1999. 348 с.
  • Теленков О. С. Интегрированная информационно-исследовательская система для обработки геолого-минералогических данных на персональном компьютере // Минералы и минеральное сырье Урала. Екатеринбург: УрО АН СССР, 1992. С. 153–157.
  • Теленков О. С. Межкорпоративная система сбора, хранения и обработки данных геолого-минералогических исследований на основе ГИС и Интернет // ГИС и Интернет: Тезисы докладов. М.: 2000.
  • Теленков О. С., Быков В. Н, Бабиков В. С. и др. Использование интернет-технологий для формирования банка цифровой геологической информации // Научный сервис в сети Интернет: Тезисы докладов научной конференции. М.: МГУ, 2000. С. 156.
  • Теленков О. С., Масленников В. В. Автоматизированная экспертная система типизации кремнисто-железистых отложений палеогидротермальных полей Южного Урала. Миасс: ИМин УрО РАН, 1995. 200 с.
  • Теленков О. С., Коржавин В. Н., Заушицина О. Л., Баженов Е. А. Комплексный подход к организации компьютерных систем сбора, хранения и обработки данных гелого-минералогических исследований. // Металлогения древних и современных океанов–2004, т. 2. Миасс: ИМин УрО РАН, 2004. С. 228–231.