WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

УДК ___.___.___ На правах рукописи

Маньковский Андрей Геннадьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ ДЛЯ ГеомоделированиЯ размещения

объектов недропользования

Специальность 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автореферат


диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук

Иркутск – 2007

Работа выполнена в Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Людмила Васильевна

Массель

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Игорь Вячеславович

Бычков

кандидат технических наук Глеб Владимирович

Агафонов

Ведущая организация: Институт вычислительных технологий Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН)

Защита диссертации состоится «22» мая 2007 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д.003.017.01 при Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН по адресу: 664033, Иркутск-33, ул. Лермонтова, 130, к. 355.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН.

Автореферат разослан «.....».................. 2007 г.

Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор технических наук, профессор А.М. Клер

Общая характеристика работы

Актуальность: В настоящее время остро встают вопросы социально-экономического развития как России в целом, так и ее отдельных регионов. В условиях жесткой плановой экономики в СССР для территорий централизованно составлялись схемы развития и размещения производительных сил. При переходе к рыночной экономике старые механизмы регулирования стали неэффективными, а для реализации новых механизмов регулирования требуются более совершенные информационные технологии. Для гибкого и эффективного экономического управления необходимо использовать новые методики моделирования и современные информационные технологии.

Вопросы социального и экономического регулирования решаются на различных государственных уровнях, и решения регулируются следующими документами: 1) программа социально-экономического развития Российской Федерации; 2) энергетическая стратегия России; 3) стратегия экономического развития Сибири; 4) схемы развития и размещения производительных сил, которые составляются субъектами федерации на период 2-4 года. В этих документах формулируются соответствующие цели, задачи, мероприятия по их выполнению и приоритеты выполнения этих задач. Моделирование процессов функционирования систем производительных сил отдельных территорий с целью прогноза их социально-экономического развития, выбор оптимальных управляющих решений и дальнейшая оценка их результативности требуют создания специализированных комплексов программ, базирующихся на геоинформационных (ГИС) технологиях.

Существенный вклад в развитие этого научного направления внесли Бандман М.К., Гранберг А.Г. (экономическая география), Орлов В.П. (геология), сотрудники ИСЭМ СО РАН: Санеев Б.Г., Кононов Ю.Д., Макаров А.А., Соколов А.Д., Агафонов Г.В. и др., в развитие геоинформатики - Берлянт А.М., Кошкарев А.В., Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. и др. Развитие направлений, связанных с моделированием программ и данных, проектированием и реализацией сложных программных комплексов связано с именами Атре Ш., Дейта К. Дж., Мартина Дж., Цикритзиса Д., Лаховски Ф., Чена П., Ульмана Дж., Брукса Ф., Фокса Дж., Буча Г., Рамбо Д. и др. В Сибирском отделении РАН направление, связанное с развитием ГИС-технологий и их применением для междисциплинарных исследований, возглавляют академик РАН Ю.И. Шокин и член-корр. РАН А.М. Федотов. В Иркутском научном центре это направление развивалось под руководством И.В. Бычкова. В ИСЭМ СО РАН существенный вклад в развитие направления, связанного с созданием распределенных программных комплексов и баз данных для исследований энергетики, внесли работы Л.В. Массель, Е.А. Болдырева.

Территория, ее ресурсы и географическое местоположение являются одними из определяющих факторов развития и размещения производительных сил. Существует ряд моделей размещения производительных сил, но задача размещения объектов недропользования, как части производительных сил территории, является не менее актуальной.

Современные геоинформационные системы, предлагаемые на рынке, обладают большим количеством функций анализа, моделирования, оценки, и применяются для решения задач пространственного характера.

В то же время отсутствуют методический подход к геомоделированию (информационному моделированию с помощью ГИС), методики его выполнения и специализированные комплексы программ для поддержки геомоделирования региональных схем размещения объектов недропользования. Такие комплексы программ должны включать как базовые функции универсальных ГИС, так и специально разработанные функции для целей геомоделирования, а также интегрировать ГИС, компьютерные модели1 инвестиционных проектов и базы данных (БД).

Таким образом, актуальность диссертационной работы определяется, с одной стороны, важностью проблемы размещения объектов недропользования, как составной части производительных сил, а с другой, необходимостью разработки соответствующего методического подхода к геомоделированию и созданию комплекса программ для его поддержки на основе интеграции ГИС, компьютерных моделей инвестиционных проектов и БД, а также технологии решения практических задач с использованием разработанного комплекса программ.

Цель работы: разработка методов и комплекса программ для геомоделирования региональных схем размещения объектов недропользования, повышающих эффективность решения задач государственного регулирования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

  1. Анализ и классификация задач государственного регулирования, решаемых на схемах размещения производительных сил.
  2. Исследование и сравнительный анализ имеющихся моделей размещения производительных сил и комплексов программ их реализации, оценка их возможностей для решения необходимых задач государственного регулирования.
  3. Разработка методического подхода к построению проблемно-ориентированного комплекса программ для геомоделирования размещения объектов недропользования.
  4. Сравнение существующих геоинформационных систем и выбор универсальной ГИС для создания проблемно-ориентированного комплекса программ.
  5. Проектирование и реализация проблемно-ориентированного комплекса программ, использующего ГИС-технологии, для геомоделирования размещения объектов недропользования.
  6. Разработка технологии решения задач геомоделирования и формирования аналитических материалов в области минерально-сырьевых ресурсов с использованием проблемно-ориентированного комплекса программ.

Методами и средствами исследования являются методы проектирования современных комплексов программ, геоинформационных систем и баз данных; методы программирования; методы цифровой картографии.

Новизну составляют следующие положения:

1. В работе обосновывается необходимость создания специализированного проблемно-ориентированного комплекса программ, использующего ГИС-технологии, для геомоделирования размещения объектов недропользования.

2. Предложен методический подход к созданию проблемно-ориентированного комплекса программ для поддержки геомоделирования размещения объектов недропользования, включающий:

а) методику геомоделирования;

б) архитектуру проблемно-ориентированного комплекса программ для поддержки геомоделирования;

в) инфологическую и геоинформационную модели данных;

г) механизм интеграции базовых компонентов комплекса.

3. Разработан проблемно-ориентированный комплекс программ, который интегрирует ГИС, систему компьютерных моделей инвестиционных проектов и БД, а также поддерживает методику геомоделирования.

4. Предложена технология решения задач геомоделирования и формирования аналитических материалов в области минерально-сырьевых ресурсов с использованием разработанного комплекса программ.

На защиту выносятся:

  1. Архитектура проблемно-ориентированного комплекса программ для геомоделирования размещения объектов недропользования.
  2. Геоинформационная модель данных о получении и использовании минерального сырья (на примере углеводородного сырья).
  3. Методика геомоделирования региональных схем размещения объектов недропользования.
  4. Технология решения задач геомоделирования и формирования аналитических материалов с использованием разработанного комплекса программ.

Практическая значимость:

Разработанная методика, проблемно-ориентированный комплекс программ и предлагаемая технология были использованы в выполненных автором работах:

- визуализация газопроводов мира в рамках работы, выполнявшейся в ИСЭМ СО РАН по заказу международной лаборатории энергетики в Венгрии;

- реализация картографического режима отображения и анализа объектов недропользования в информационной системе регулирования использования минерально-сырьевых ресурсов, разрабатываемой и сопровождаемой ВостСибНИИГГиМС, в настоящее время используемой в территориальных органах Министерства природных ресурсов РФ и Агентства по недропользованию (Роснедра);

- построение карт недропользования по Иркутской области, Республике Бурятия и Читинской области, разработанных и сопровождаемых ВостСибНИИГГиМС, переданных в территориальные фонды информации названных субъектов РФ;

- подготовка материалов в раздел «Минерально-сырьевые ресурсы» государственного доклада «О состоянии озера Байкал и мерах по его охране», ежегодно выпускаемого и распространяемого среди подведомственных организаций Министерства природных ресурсов, а также передаваемого в другие заинтересованные организации, в 2004 – 2006 гг.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на XXXI и XXXII конференциях молодых ученых ИСЭМ СО РАН, г. Иркутск, в 2001, 2002 гг.; Всероссийской конференции «Математические и информационные технологии в энергетике, экономике, экологии», г. Иркутск, 2003 г.; Научно-практической конференции «Основные направления совершенствования деятельности организаций МПР России по формированию и использованию государственных информационных ресурсов в области геологии и недропользования», г. Москва, 2003 г.; III и IV школах-семинарах «Математическое моделирование и информационные технологии: управление, искусственный интеллект, прикладное программное обеспечение, технологии программирования», г. Иркутск, 2003 и 2004 гг.; Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии», г. Иркутск, 2004 г.; на «Круглом столе» Совета Федерации «Стратегические природные ресурсы: проекты и схемы освоения» Третьего Байкальского экономического форума, г. Иркутск, 2004 г; а также докладывались и обсуждались на семинарах и секции Ученого Совета ИСЭМ СО РАН и на заседании Ученого Совета ВостСибНИИГГиМС.

Личный вклад: Предложенный методический подход, инфологическая и геоинформационная модели, проблемно-ориентированный комплекс программ, методика геомоделирования, и технология решения практических задач с их использованием разработаны лично автором.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 87 наименований и 7 приложений на 147 стр. (основной текст 115 стр.), включает 3 табл. и 46 рис.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы. Ставятся цели и задачи исследования. Приводятся основные положения работы.

В первой главе обосновывается необходимость создания специализированного проблемно-ориентированного комплекса программ для геомоделирования размещения объектов недропользования. Рассматриваются и классифицируются задачи государственного регулирования. На примерах показано, что методы государственного регулирования базируются на организационных и экономических мерах. Выполнены исследование и сравнительный анализ моделей размещения производительных сил и существующих программных средств, применяемых в этой области.

Экономическое и социальное состояние региона во многом зависит от его ресурсов, его территориального расположения, населенности и других географических особенностей. В работе рассматривается важный для Иркутской области вид ресурсов: минерально-сырьевые ресурсы, такие, как нефть, газ, уголь, золото, мусковит и др. Процесс добычи минерально-сырьевых ресурсов, или использования недр Российской Федерации называется недропользованием. Недропользование в наши дни нуждается в особом контроле, а управление процессами недропользования является одной из наиболее важных задач на ближайшее время. Объект недропользования – это участок или часть недр, отданная в пользование. Объекты недропользования являются частью производительных сил, и построение схем размещения объектов недропользования является определенным этапом на пути составления комплексных схем размещения производительных сил региона в новых экономических условиях.

Далее в главе выполнен сравнительный анализ распространенных универсальных геоинформационных систем (MapInfo, ArcView, AutoCad Map). На основе проведенного анализа делается вывод о том, что, несмотря на все достоинства универсальных ГИС, они не обладают специализированными функциями, необходимыми для решения проблемы размещения объектов недропользования. В то же время развитие универсальных ГИС, повышение их функциональности, направленность на решение пространственных задач и возможности интеграции с другими программными средствами позволяют использовать их в качестве базового компонента требующегося проблемно-ориентированного комплекса программ для геомоделирования размещения объектов недропользования. Отмечается, что наиболее полный набор требуемых функций имеется в ESRI ArcView GIS. В заключение главы детализируется постановка задачи диссертационной работы.

Во второй главе описывается методический подход к геомоделированию и построению проблемно-ориентированного программного комплекса для его поддержки.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»