Главная – Журналы – Поиск по журналам

Основные перспективы нефтегазоносности юга Сибирской платформы связаны с подсолевыми терригенными по родами рифейского и венд-нижнекембрийского возраста, залегающими в нижней части разреза осадочного чехла, а также с кембрийскими карбонатными горизонтами подсолевого и вышележащего карбонатно-галогенного комплексов. Особенности геологического строения осадочного чехла юга Сибирской платформы связаны с прерывистым ха рактером распространения коллекторов и слабым распространением положительных структурных форм. Это обу словливает особенности локализации залежей нефти и газа, а также эффективность стандартных геолого-геофи зических методик при их поисках. Петрофизические данные показывают, что наиболее ярко коллекторские свойства пород отражаются в их удельном электрическом сопротивлении. Это является объективной основой для широкого применения электромагнитных методов, в частности, зондирований становлением поля в ближней зоне в нефтегазо поисковых исследованиях. Современные приемы интерпретации данных электромагнитных зондирований позволяют оценивать проводимость интервалов геологического разреза, содержащих продуктивные участки, с точностью не хуже первых десятков процентов. Использование информации об удельном электрическом сопротивлении пластовых вод, а также имеющихся дан ных о зависимости параметра объемной пористости от коэффициента пористости, позволяет оценивать объем водо насыщенного пустотного пространства резервуаров по их проводимости. С учетом данных о средней величине коэф фициента остаточной водонасыщенности и среднем соотношении объема углеводородонасыщенных и водонасыщенных резервуаров в региональном плане могут быть оценены ресурсы углеводородов. Предлагаемая методика расчета объема пустотного пространства резервуаров по их геоэлектрическим характеристикам может быть положена в основу оцен ки ресурсов углеводородов по категории С3.

Рассматривается проблема постановки геолого-разведочных работ на перспективных в настоящее время площа дях, характеризующихся сложными ландшафтно-морфологическими условиями и удаленностью от инфраструктуры. Дается обзор существующих подходов к выполнению такого универсального метода геологического картирования и поисков, как магниторазведка, весьма эффективного в различных геологических ситуациях. Описаны основные тех нические позиции разработанного авторами программно-аппаратного комплекса для низковысотной беспилотной аэромагниторазведки, ориентированного на работу в сложных природных условиях. Рассмотрены проблемы создания аэрогеофизических комплексов и пути решения, использованные авторами. За счет применения оригинальных техни ческих и методических приемов созданный комплекс обеспечивает получение данных крупных масштабов, что дости гается за счет низкой себестоимости компонентов и их высокой надежности, а также возможности выполнения измерений на сверхнизких высотах с обтеканием рельефа даже в условиях горных районов. Для этого разработан гео информационный модуль SibGIS Flight Planner, обеспечивающий автоматизированную подготовку полетных миссий с учетом точной информации о рельефе и выгрузку ее в формате, поддерживаемом распространенными системами автопилотирования. Как и остальные программные модули комплекса, данный плагин создан для свободно распростра няемой ГИС QuantumGIS. Он обеспечивает точную разбивку сетей профилей и пикетов измерений, формирование высот для точек полетной миссии, задание большого количества параметров полета и выгрузку результирующих файлов в формате *.awm. Поскольку данный программный продукт может быть использован в широком спектре за дач, связанных с профессиональным использованием беспилотных летательных аппаратов, авторы посчитали воз можным открыть исходный код модуля, а также привести ссылку для скачивания готового плагина, что позволит использовать его любому заинтересованному специалисту. Даны также ссылки на видеоматериалы с полевых работ, доказывающие описанные в статье возможности комплекса, в частности, полет на сверхнизких высотах с обтека нием рельефа, возможность выполнения работ в сложных погодных условиях и при низких температурах.

Дан обзор методики работ по созданной авторами технологии низковысотной беспилотной аэромагниторазвед ки. Основными методическими позициями являются создание цифровой модели рельефа и подготовка полетных миссий с учетом обтекания рельефа, предварительная верификация полетного задания, выполнение измерений и последующая обработка данных. Создание цифровой модели местности может быть произведено по совокупности данных глобаль ных покрытий высот и кондиционных топографических карт либо в результате предварительной аэрофотосъемки. Верификация полетного задания производится более легким беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) с камерой, средства подготовки полетных миссий описаны в первой части статьи. Приведены результаты работ, полученные по итогам апробации технологии БПЛА-магниторазведки при решении поисково-оценочных задач на золоторудных объ ектах черносланцевого типа, находящихся в пределах Байкало-Патомского нагорья. Апробация проходила в сложных погодных и ландшафтных условиях. Некоторые исследуемые объекты представляли существенную сложность с по зиций постановки магниторазведки в связи со слабой контрастностью магнитного поля, что требовало высокой абсолютной точности и чувствительности магнитометров. Сопоставлены результаты, полученные новым беспилот ным способом, с данными традиционной пешеходной съемки. Показано, что в сложных природно-ландшафтных усло виях БПЛА-технология позволяет получать кондиционные данные, не уступающие по качеству и даже превосходящие наземную съемку, при этом производительность и экономическая эффективность аэромагниторазведочных работ значительно выше, стоимость ниже примерно в два раза, не требуются рубки и лесоотвод. В результате делается вывод о возможности и целесообразности замещения традиционной пешеходной магниторазведки новой беспилотной технологией, по крайней мере в масштабах работ от 1:10 000 до 1:1000.

По мере развития информационных технологий возрастают объемы обрабатываемой информации, что требует как увеличения аппаратных мощностей, так и нахождения новых подходов к более эффективной обработке данных. В статье предлагается метод обработки растровых изображений на основе использования модели распределенных вычислений MapReduce. Модель MapReduce предполагает разбиение исходного массива данных на части с помощью операции Map, отправку частей на обработку и сбор результатов с помощью операции Reduce. Сервис-ориентированная среда распределенных сервисов Института динамики систем и теории управления (ИДСТУ) СО РАН также сталкивается с проблемами обработки больших массивов данных, в частности растровых. Для повышения скорости обработки растровых пространственных данных в пределах сервис-ориентированной среды было реализовано распределение растровых изображений между узлами вычислительной сети с помощью обработчиков для операций Map и Reduce. Распределение фрагментов растровых изображений осуществляется с помощью специфи каций - правил распределения и сбора обработанных данных. Механизм создания и использования спецификаций интегрирован в информационную систему Геопортала ИДСТУ СО РАН. Геопортал дает возможность централизованно выполнять распределенные сервисы. Использование специфи каций при выполнении сервисов позволяет эффективно применять доступные вычислительные мощности. Предлагаемый метод позволяет использовать инструменты пространственного анализа растровых изображений в распределенной вычислительной среде без их модификации. Выполнение распределенных сервисов, работающих с большими объемами растровых данных, в рамках модели MapReduce уменьшает время выполнения сервисов при мак симальном использовании имеющихся аппаратных мощностей.

В современном мире информационных технологий бурно развивается область сервис-ориентированных вычислений. Часто возникают задачи, для решения которых необходимо использовать несколько сервисов. Объединение нескольких сервисов для решения какой-либо задачи называется композицией сервисов. Зависимости между сервисами обычно описываются направленным ациклическим графом. Существует большое количество средств задания таких компози ций, в основном это графические программные средства и различные стандарты разметки. Однако часто возникает ситуация, когда нужно задать композицию сервисов как обычную программу, имея при этом возможность обработки промежуточных результатов работы сервисов с последующим извлечением графа зависимостей сервисов по данным. В рамках Геопортала Института динамики систем и теории управления (ИДСТУ) СО РАН для выполнения композиций распределенных сервисов был разработан способ задания композиций сервисов с помощью программ на языке JavaScript. Для задания композиции сервисов пользователь внутри сценария вызывает доступные распределенные сервисы с помощью специальных функций-оберток, как обычных функций языка. Внутри сценария пользователь может обрабатывать результаты работы сервисов, а также строить сложные управляющие конструкции с помощью стан дартных средств языка. При обработке и выполнении таких сценариев происходит автоматическое построение графа зависимостей сервисов по данным, что впоследствии может быть использовано, например, для построения оптимального расписания выполнения сервисов в распределенной среде. Способ задания сценариев сервисов с помощью программ на языке JavaScript был успешно апробирован на реальных задачах и интегрирован в Портал ИДСТУ СО РАН.

Впервые синтезирован водорастворимый нанокомпозит с наночастицами серебра, стабилизированными уникаль ной полимерной матрицей - доступным природным полимером - меланином гриба чаги Inonotus obliquus. Меланин гриба чаги является многофункциональной полимерной матрицей, которой присущи высокая электронно-акцепторная способность, наличие стабильных свободных радикалов в высоких концентрациях, ярко выраженные полупроводниковые свойства и др. В основе синтеза наноразмерного композита серебра нулевой валентности лежит образование колло идных частиц металлического серебра из раствора нитрата серебра в дисперсионной среде, представляющей собой водно-щелочной раствор меланина. Получен образец нанокомпозита в виде черно-коричневого порошка с содержанием серебра 5,4 %. Формирование композита представляет собой самоорганизацию неоргано-органических полимерных структур, включающую регуляцию размеров гибридных фрагментов на наноразмерном уровне за счет специфической адсорбции меланина на поверхности растущих неорганических наночастиц. При этом образующаяся на этих частицах объемная (по сравнению с ядром) меланиновая оболочка препятствует дальнейшему агрегированию наночастиц, одно временно придавая им водорастворимость. При образовании нанокомпозита с нуль-валентным серебром имеет место редокс-реакция меланиновой матрицы с нитратом серебра, приводящая к восстановлению последнего. Размеры на ночастиц серебра в нанокомпозите составляют 8-24 нм, с преимущественным содержанием наночастиц размерами 16-22 нм. Полученные таким образом из возобновляемого растительного сырья нанокомпозиты серебра и меланина являются перспективными для использования в биомедицине и материаловедении, так как могут проявлять синергизм выраженной противомикробной активности наносеребра с уникальными защитными (не только поглощают различные излучения, но и нейтрализуют и обезвреживают опасные для клеток свободные радикалы, образующиеся при действии ионизирующего излучения и некоторых химических веществ на живые организмы) и мощными антиоксидантными свойствами меланина, причем следует ожидать пролонгированность действия за счет наличия природной полимерной матрицы.

Обсуждаются результаты исследования оптического поглощения нанокомпозитов серебра на основе блок-со поли мерной матрицы арабиногалактан-олигопиррола с различной длиной олигопиррольных ветвей (1, 3, 10 звеньев), чистого полипиррола, а также природного полисахарида арабиногалактана лиственницы сибирской (Larix sibirica). Исследование оптического поглощения нанокомпозитов серебра и привитого блок-сополимера арабиногалактан-олигопиррола показа ло наличие в спектрах трех полос поглощения, обусловленных присутствием концевых альдегидных групп арабиногалак тана, а также продольной и поперечной компонентами плазмонного резонанса сферических и эллипсоидно-стержневых наночастиц се ребра. В соответствии с данными просвечивающей электронной микроскопии в образце с соотношением звеньев арабиногалактан-олигопиррола 1:1 образовалось 73 % сферических наночастиц средним размером 21,3 нм и 27 % наночастиц эллипсоидно-стержневой формы со средней длиной 28,7 нм и средней шириной 20,9 нм. Установлено, что по мере увеличения длины олигопиррольных ветвей становятся более широкополосными и значительно менее заметны ми полосы поглощения при 294 нм, связанные с присутствием арабиногалактана и плазмонным резонансом наночастиц серебра сферической формы, наблюдаемым для образцов с соотношением звеньев арабиногалактан-олигопиррола 1:1 и 1:3 при 426 и 490 нм соответственно, а полоса поглощения, обусловленная продольной компонентой плазмонного резо нанса эллипсоидно-стержневых наночастиц серебра и поляронами олигопиррольных ветвей матрицы-сополимера, пре терпевает сдвиг в длинноволновую область (585, 754, 800 нм для нанокомпозитов 1:1, 1:3, 1:10 соответственно). Показано также, что длинноволновый сдвиг максимума поглощения полипиррола, наблюдаемый при его хранении, об условлен переходом полимера под воздействием кислорода воздуха в состояние, близкое к слабодопированному.

Ухудшение экологического состояния прибрежной зоны Байкала является актуальной проблемой, что обусловле но существенными изменениями в прибрежном бентосном сообществе и растительности, где проживает большинство эндемичных видов озера. Для выявления причин таких изменений требуется проведение всесторонних комплексных исследований побережья и прибрежной акватории озера. В статье представлена разработанная авторами геоинфор мационная система для поддержки исследований антропогенного воздействия на экологию прибрежной зоны озера Байкал. Система реализована в виде геопортала, размещенного в сети Интернет и позволяющего исследователям формировать общую в рамках проекта базу тематических и картографических данных, а также осуществлять запуск интернет-сервисов для решения задач геообработки и комплексного анализа данных. Открытая архитектура раз работанного геопортала позволяет расширять его функциональность путем добавления новых сервисов, находящихся как локально на сервере геопортала, так и удаленно на других серверах. За счет поддержки стандартов в области геоинформатики обеспечивается интероперабельность программных систем, реализующих функции анализа и обра ботки геоданных. Отличительной особенностью разработанного геопортала является предоставление пользователям возможности самостоятельно управлять структурами своих данных, а также настраивать запуск сервисов геообра ботки, в том числе с использованием вычислительной мощности кластера «Академик В. М. Матросов» Иркутского суперкомпьютерного центра СО РАН». В рамках проекта осуществлено наполнение геопортала тематическими и про странственными данными по результатам проведенных исследований. Собранные данные позволяют получать интегральные показатели, которые содержат информацию об антропогенном влиянии на природную среду за опреде ленный промежуток времени.

Рассмотрены четыре этапа исследований Байкальской природной территории, проведенных Институтом гео графии им. В. Б. Сочавы СО РАН. Исследования выполнялись в виде комплексных стационарных и полустационарных работ, разнопрофильных экспедиций, научных обобщений, по заказам административных органов и хозяйственных структур. Их результаты опубликованы в ряде книг, статей и карт. Активно использовалась методология ландшафт ного планирования, адаптированная к особым условиям и ограничениям природопользования вокруг Байкала. Важным событием стало официальное утверждение экологического зонирования БПТ, разработанного в институте. Мате риалы по территориальному планированию позволили определить критерии оценки экологической допустимости размещения объектов хозяйственной и иных видов деятельности в центральной экологической зоне БПТ и подготовить научно обоснованные рекомендации для органов государственной и муниципальной власти по учету результатов этой оценки в схемах территориального планирования. Рассмотрены пространственные закономерности формирования экологиче ской обстановки на всей территории водосборного бассейна Байкала и его акватории, отраженные в «Экологическом атласе бассейна озера Байкал», что дает возможность обосновывать направления экологически сбалансированного и устойчивого территориального развития России и Монголии в перспективе. При этом выявлена необходимость учета существующих противоречий и различий в приоритетах байкальской политики между глобальным, региональным и локальным уровнями территориальной организации общества.