Дослідження динамічних процесів на гірничо-промислових об’єктах методами геоінформаційного моделювання

Abstract

Мета. Актуальною є проблема застосування тематичного картографування на територіях з техногенними загрозами, до одної з яких належить Домбровський кар’єр у місті Калуші Івано-Франківської області. Будь- який шлях усунення цих загроз потребує чітких розрахунків обсягу робіт, прогнозування змін, які можуть відбутися на місцевості з впровадженням того чи іншого способу запобігання техногенній катастрофі. Такі розрахунки і прогнози повинні опиратися на актуальні дані про територію, змоделювати яку можна сучасними засобами ГІС-технологій. Тому метою цієї роботи є створення цифрової моделі місцевості (ЦММ) території Домбровського кар’єру як основи для моделювання та дослідження динамічних процесів. Методика. Для створення ЦММ застосовано методику актуалізації архівних картографічних матеріалів із застосуванням даних космічного знімання, а для моделювання динамічних процесів - модулі пакета ArcGIS. Результати. Побудовано цифрову модель місцевості Домбровського кар’єру та досліджено динаміку змін обсягу розсолів у кар’єрі. Наукова новизна. Запропонована технологія дала змогу інтегрувати архівні картографічні матеріали, описові дані, дані сучасних космічних знімань у єдине програмне середовище і на їх основі вперше створити актуальну ЦММ Домбровського кар’єру. Практична значущість. Статистичні дані динаміки затоплення кар’єру доповнені графічною основою у вигляді цифрової моделі місцевості. Аналіз побудованої цифрової моделі місцевості підтвердив можливість забруднення підземних вод навколишньої території розсолами з кар’єру. Отриману цифрову модель місцевості можна використати для моделювання інженерних завдань, пов’язаних з іншими техногенними загрозами та загального моніторингу гірничо¬промислового об’єкта.Цель. Актуальна проблема применения тематического картографирования территорий, несущей техногенные угрозы, к одной из которых относится Домбровский карьер в городе Калуше Ивано- Франковской области. Любой путь устранения этих угроз предусматривает четкие расчеты объемов робот, прогнозирование изменений, которые могут возникнуть на местности с внедрением того или юного способа предотвращения техногенной угрозы. Такие расчеты и прогнозы должны обосновываться актуальными данными о территории, смоделировать которую можно современными средствами ГИС-технологий. Поэтому целью данной работы является создание цифровой модели местности (ЦММ) территории Домбровского карьера, как основы для моделирования динамических процессов. Методика. Для создания ЦММ применен метод актуализации архивных картографических данных по данным космической съемки, а для моделирования динамических процессов - модули пакета ArcGIS. Результаты. Создана цифровая модель местности территории Домбровского карьера и исследована динамика изменений объемов рассолов в карьере. Научная новизна. Технологическая схема актуализации картографических данных позволяет оперативно и с достаточной точностью получить данные о динамических процессах на карьере посредством ГИС-технологий. Практическая значимость. Статистические данные затопления карьера дополнены графической информацией в виде цифровой модели местности. Анализ созданной цифровой модели местности подтвердил возможность загрязнения подземных вод окружающей территории карьера. Полученную цифровую модель местности можно использовать для моделирования инженерных задач при других техногенных угрозах и мониторинга горнопромышленного объекта. Purpose. The problem of application of thematic mapping in areas with man-made threats to which Dombrovski quarry in Kalush of Ivano-Frankivsk region relates is actual. Any way to eliminate these threats requires precise calculations of the work volume, prediction of changes that may take place on the terrain after introduction of a method for preventing disasters. Such calculations and predictions should be based on actual data about the territory which can be modeled by modern means of GIS technologies. Therefore the aim of this paper is to create a digital terrain model (DTM) for the territory of Dombrowski quarry, as a basis for modeling and studying dynamic processes. Methodology. To create DTM it was applied the methodology of updating of archival cartographic materials using space image data, and for modeling dynamic processes - ArcGIS modules. Results. It was created the digital terrain model of Dombrovskiy quarry and the dynamics of changes in the volume of brine in this quarry was studied. Originality. Technological scheme of actualization of cartographical data allows operatively and with the required accuracy obtain data on the dynamic processes in quarry using GIS technologies. Practical significance. Statistical data of quarry flooding dynamics is supplemented with graphic basis in aform of digital terrain model. Analysis of the created digital terrain model has confirmed the possibility groundwater pollution of surrounding area withquarry brines. The resulting digital terrain model can be used for modeling engineering tasks related with other man-made threats and overall monitoring of mining and industrial object.