Введение к работе
Актуальность темы. Разведка, обустройство и эксплуатация месторождений нефти и газа сопровождается интенсивным (прямым и косвенным) воздействием на состояние природных ресурсов: полезных ископаемых, грунтов, земельных (в том числе - почв, рельефа), водных, воздушных, животного мира, растительных, -что является причиной их значительных изменений и приводит к ухудшению как экологической обстановки, так и условий социально-экономического развития Западно-Сибирского региона.
Обеспечение прироста запасов углеводородного сырья, комплексное исследование факторов воздействия на природную среду в результате строительства и эксплуатации технических сооружений, повышение уровня технологии освоения месторождений нефти и газа, обеспечение условий для наиболее рационального природопользования в регионе, организация системы экологического мониторинга - это лишь часть проблем, которая, как показывают проведенные исследования, в первую очередь требует привлечения для своего решения материалов аэрокосмических съемок. Однако анализ результатов использования аэрокосмической информации показывает, что эффект от применения данных дистанционного зондирования при решении перечисленных выше задач далек от желаемого уровня. Недостаточно используются материалы аэрокосмических съемок при составлении необходимых картографических произведений и организации/ баз географических данных. Особенно недостатки такого рода ощутимы при изучении воздействия различных комплексов технических сооружений на природную среду и при проведении работ, направленных на оптимизацию природопользования. Повышение эффективности использования аэрокосмической информации при анализе состояний природно-хозяйственных систем (ПХС) могло бы способствовать принятию мер по ослаблению сущесть/н,,,,,.; или предупреждению возможных конфликтных ситуаций разной остроты и сложности, в первую очередь в районах нефтегазодобычи Западной Сибири, а также и в других регионах Российской Федерации,
Цель и задачи исследований. Целью проведенных исследований являлась разработка методов анализа состояний природно-хо-зяйственных систем месторождений углеводородов Западной Сибири с использованием аэрокосмической информации.
В ходе исследований в интересах достижения общей цели работы решались следующие задачи:
1. Определение оптимального комплекса аэрокосмической информации, ориентированного на изучение и картографирование состояний природно-хозяйственных систем.
2.Выявление и уточнение фотофизиономических характеристик различных состояний природно-хозяйственных систем на площадях месторождений углеводородов.
-
Анализ территории Самотлорского месторожр-ия углеводородов по условиям и последствиям взаимодействия природно-тер-риториальных комплексов и технических сооружений, в рамках природно-хоэяйственного районирования.
-
Создание экспериментального образца геоинформационной системы на Ямбургское газоконденсатное месторождение (ЯГКМ) для целей организации экологического мониторинга.
Исходная информация и методы исследований. Исходными материалами, положенными в основу диссертации, являются результаты исследований, полученные в ходе вьшолнения госбюджетных и хоздоговорных работ в период 1985-1995 г. г. В работе использовались материалы аэро- и космофотосъемки на территорию Среднего Приобья и Тазовского полуострова, а также результаты аэровизуальных наблюдений (175 летных часов). Автор принял участие в проведении полевых работ в составе полевых партий (1986-1991 г. г.) в различных районах Западной Сибири.
На территории тестовых участков в широтном течении р. Оби для оценки состояний ПХС заложены 5 ландшафтных профилей, общей длиной 17,3 км, проведена тахеометрическая съемка 7 участков Самотлорского, Северо-Покурского и Аганского месторождений. Помимо результатов собственных наблюдений и разработок в работе использованы материалы института "Гипротюменнефтегаз", ПО "Нижневартовскнефтегаз", ПО "Ямбурггаздобыча", лаборатории территориального кадастра Госцентра "Природа", топографические карты, фондовые и литературные источники.
В процессе выполнения работы привлекались, разрабатывались или совершенствовались методы и технологические приемы:
- дешифрирования материалов аэро- и космофотосъемки в целях картографирования природно-территориальных комплексов, антропогенных объектов и явлений, загрязнений и нарушений природной среды в различных районах Западной Сибири;
составления специальных тематических карт в интересах анализа состояний ПХС по результатам дешифрирования и интерпретации;
ввода космических цифровых изображений и их обработки с помощью программного продукта ERDAS в интересах создания экспериментальной базы данных на тестовый участок ЯГКМ;
ввода комплексной картографической информации с преобразованием ее в векторную форму и последующей обработкой с помощью программного продукта ARC/INFO на базе PC IBM;
формирования экспериментального образца банка данных геоинформационной системы (ГЙС) на тестовый участок ЯГКМ.
Научная новизна. В результате проведенных исследований на конкретных примерах впервые выявлены фотофизиономические характеристики различных состояний природно-хозяйственных систем месторождений углеводородов в целях реконструкции их предыдущих состояний, анализа и прогноза развития в зависимости от различных вариантов хозяйственного освоения при решении задач рационального природопользования.
Определены информационные возможности различных видов аэрокосмической информации, применяемых при дешифрировании состояний (современных, реконструируемых или прогнозных) основных компонентов природно-хозяйственных систем.
Проведено экологическое районирование территории Самот-лорского месторождения углеводородов с учетом техногенного воздействия и реакции на него природной среды.
Создан экспериментальный образец географического банка данных ГИС на территорию тестового участка Ямбургского ГКМ для целей анализа состояний природно-хозяйственных систем.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования применимы при решении следующих проблем , возникших в регионе в сфере -рацио;,, .льного природопользования:
оптимизация размещения технических сооружений в пределах территорий, отличающихся различной уязвимостью в экологическом отношении; уменьшение площади земель, отводимых для организации промыслов;
разработка мероприятий, направленных на уменьшение ущерба природной среде, в процессе выполнения строительных работ;
разработка мер по контролю за воздействием промысловых
объектов на окружающую среду и формированию вариантов решений по ликвидации последствий возможных аварий;
- осуществление анализа динамики природно-хозяйственных систем месторождений углеводородов с целью организации экологического мониторинга.
Материалы диссертации использованы:
-
Государственным научно-исследовательским и проектным институтом нефтяной и газовой промышленности им. В. И. Муравленко (г. Тюмень) при разработке проекта по дальнейшему освоению Самот лорского месторождения;
-
ПО "Нижневартовскнефтегаз" (г. Нижневартовск) при определении зон загрязнений и нарушений природной среды в результате нефтедобычи (Самотлорское месторождение);
-
ПО "Ямбурггаздобыча" (г. Ямбург) для прогнозирования и планирования рационального природопользования в процессе эксплуатации Ямбургского месторождения;
-
СП "Дата +" при разработке технологических приемов создания банков данных ГИС с использованием программных продуктов фирм ESRI (ARC/INFO и ERDAS);
-
Госцентром "Природа" Роскартографии при разработке экспериментальной технологии создания банка данных ГИС - комплексный территориальный кадастр.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались: на конференциях молодых ученых Госцентра "Природа" (Москва, 1986,1987,1988,1989 г.г.); на семинарах в Госцентре "Природа" в 1990-1994 г.г.; на всесоюзной конференции "Методы и средства ДЭЗ и обработка космической информации в интересах народного хозяйства" (Рязань, 1989 г.); на IV региональной конференции по тематической картографии (Иркутск, 1989); на 1-ой конференции пользователей ARC/INFO в Россини и странах СНГ "ARC/INF0-94" (п. Голицино, октябрь 1994); на конференции в Акдемии нефти и газа им. Губкина (1994 г.).
Основные положения диссертационной работы были доложены на заседании кафедры физической географии и ландшафтного дешифрирования МГУГиК в апреле 1994 г.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Текст изложен на 156 страницах и иллюстрирован 7 таблицами и 35 рисунками. Список использованной литературы включает 204 названия, в том числе 27 на
- 7 -иностранных языках.
Автор искренне признателен научному руководителю работы доктору технических наук С. А. Сладкопевцеву, научному консультанту работы кандидату географических наук С. С. Карпухину, кандидату технических наук Е. А. Бровко, кандидату геолого-минералогических наук В. JL Василевскому, а также А. Н. Никишину за помощь в работе, предоставление необходимых материалов и оказанные консультации.