Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ПРОГРАММНАЯ СИСТЕМА ИНТЕГРАЦИИ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ПОВЕРХНОСТНЫМИ ПРОЯВЛЕНИЯМИ КАРСТОВЫХ ПРОЦЕССОВ

Шарапов Р.В. 1
1 Муромский институт
Работа посвящена проблеме интеграции данных о поверхностных проявлениях карстовых процессов. Приводится структура программной системы хранения данных наблюдений за карстовыми формами. Система позволяет вести не только каталог существующих проявлений карстовых процессов, но и осуществлять ретроспективное наблюдение за ними (сохраняя данные об изменениях карстовых форм с течением времени). Программная система использована для хранения данных о карстовых формах на территории, выделенной для строительства Нижегородской АЭС в Монаково.
мониторинг
интеграция
данные
кастовый процесс
1. Шарапов Р.В., Шарапова Е.В. Проблема интеграции электронных коллекций состояний экосистем // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2009. № 6. С. 75-78.
2. Sharapov R.V., Sharapova E.V. Problem of integration of digital collections in ecology // Proceedings: International Conference on Applications of Computer and Information Sciences to Nature Research 2010, ACISNR 2010. Fredonia, NY, 2010. С. 89-91.
3. Шарапов Р.В. Проблема интеграции данных мониторинга подземных вод // Современные наукоёмкие технологии, 2013, № 12, С. 67-70.
4. Sharapov R.V., Kuzichkin O.R. Monitoring of Karst-Suffusion Formation in Area of Nuclear Power Plant // Proceedings of the 7th 2013 IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems (IDAACS), 12-14 September 2013, Berlin, Germany. Vol. 2, 2013. P. 810-813
5. Чайковская Н.В., Кузичкин О.Р., Шарапов Р.В., Кузичкина Е.О. Проблемы размещения Нижегородской АЭС на площадке Монаково // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2013. № 3 (17). С. 27-36.
6. Шарапов Р.В., Шарапова Е.В. Некоторые вопросы применения новых информационных технологий при моделировании чрезвычайных ситуаций // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2008. № 5. С. 62-66.
7. Шарапов Р.В. Применение информационных технологий в задачах моделирования чрезвычайных ситуаций // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности. 2011. № 2. С. 162-167.
8. Шарапов Р.В. Определение показателя интенсивности карстовых провалов по неполным данным // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2013. № 2 (16). С. 36-40.
9. Шарапов Р.В. Микрорайонирование по карстовой опасности площадки строительства Нижегородской АЭС в Монаково на основе неполных данных // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2013. № 3 (17). С. 37-41.

При проведении наблюдений за развитием карстовых процессов возникает проблема обработки данных, собранных за длительный период различными службами и организациями. Каждая служба, так или иначе проводящая наблюдения, использует свои формы представления данных, проводит контроль различного набора параметров с разной периодичностью и т.д. Возникает задача интеграции наблюдений за развитием карстовых процессов с целью их совместного использования [1, 2, 3].

Для объединения данных была создана программная система, призванная обеспечить хранение в единой структурированной базе данные о наблюдениях за наземными проявлениями карстовых процессов.

Структура системы

Программная система интеграции данных наблюдений за поверхностными проявлениями карстовых процессов представляет собой интерфейс к базе данных, хранящей в едином формате информацию, собранную о карстовых формах в разное время. По этой причине основным элементом системы является база данных карстовых форм (см. рис. 1.). Она позволяет заносить следующую информацию:

  1. Наименование карстовой формы,
  2. Координаты карстовой формы,
  3. Вид карстовой формы,
  4. Уникальный идентификатор карстовой формы,
  5. Дата образования карстовой формы,
  6. Дата первого описания карстовой формы.

В качестве вида карстовой формы могут выступать карстовые воронки, провалы, западины, заболоченные понижения, озера. Координаты позволяют осуществлять привязку карстовых форм к географической основе в ГИС.

Для каждой карстовой формы ведется журнал наблюдений, в который заносятся данные, полученный в ходе того или иного наблюдения. В связи с тем, что при разных наблюдениях может проводиться оценка как одних и тех же, так и разных параметров, в системе заложен принцип универсального заполнения. Для этого выработан список параметров наблюдения, которые могут использоваться для описаний той или иной карстовой формы. Для каждого параметра указан его тип (числовой, текстовый, логический) и единицы измерения. При заполнении результатов наблюдения пользователь выбирает из списка возможных параметров нужный и заносит его значение (рис. 3). Параметры описывают различные характеристика карстовых форм: размеры, глубину, состояние склонов и дна, высоту уступов, бровку, форму, наличие воды и мусора, форму объекта, наличие растительности и т.д.

shar1.tif

Рис. 1. База данных карстовых форм

shar2.tif

Рис. 2. Информация о карстовой форме

shar3.tif

Рис. 3. Окно параметров наблюдения объекта

Использование списка параметров позволяет избежать ряда проблем. Во-первых, нет необходимости заносить одни и те же неизменяющиеся значения при каждом наблюдении (например, абсолютную отметку земной поверхности). Достаточно указать эти данные один раз. Во-вторых, исключается возможность ошибочного написания названий параметров, приводящая к невозможности их автоматической обработки. В-третьих, обеспечивается гибкая структура занесения параметров наблюдений, исключающая избыточности данных, отсутствие пустых строк, если в том или ином наблюдении какой-либо параметр не оценивался и т.д. Кроме того, при подобной реализации несложно осуществлять добавление новых параметров наблюдений, так как подобные операции не затронут уже существующие данные (что можно наблюдать при представлении результатов наблюдений в виде таблиц с жестко заданной структурой).

Применение системы

Разработанная программная система была использована для хранения данных о карстовых формах на территории, выделенной для строительства Нижегородской АЭС в Монаково [4, 5]. В систему были занесены данные о более 300 поверхностных проявлений карстовых процессов в районе Монаково. Для ряда карстовых форм были занесены данные наблюдений, произведенных в разное время. Это позволило представить динамику развития карстовых процессов на указанной территории [6, 7].

Собранные в системе данные использовались для оценки состояния территории: показателя интенсивности карстовых провалов [8], микрорайонирования площадки строительства Нижегородской АЭС в Монаково по карстовой опасности [9] и т.д. Кроме того, при совмещении собранных данных с географической основой (картой), были выявлены участки с повышенным числом провалов, участки с большим числом карстовых форм, заполненных водой и т.д.

Заключение

Разработанная программная система позволила произвести интеграции данных наблюдений за поверхностными проявлениями карстовых процессов в единое хранилище, обеспечить структурирование данных наблюдений для дальнейшей автоматизированной обработки. Наличие возможности осуществлять ретроспективные наблюдения позволяет проводить анализ динамики развития карстовых форм. Привязка к местности позволяет визуализировать карстовые форма на компьютерных картах посредством ГИС технологий.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 13-07-97510.


Библиографическая ссылка

Шарапов Р.В. ПРОГРАММНАЯ СИСТЕМА ИНТЕГРАЦИИ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ПОВЕРХНОСТНЫМИ ПРОЯВЛЕНИЯМИ КАРСТОВЫХ ПРОЦЕССОВ // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 2. – С. 52-55;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=33650 (дата обращения: 21.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074