Характеристика основных видов данных, используемых в электронных таблиц в геологических базах данных

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

С точки зрения информатики все данные, используемые для заполнения электронных таблиц можно разделить на текстологические, картографические и аналитические. Каждый вид данных определят особенности ввода и хранения информации.

1. Текстологические данные

Текстологические данные представляют собой как фондовые, так и опубликованные источники. В основном они представлены в виде текстового материала различного качества и несут в себе информацию различного характера, связанную с их тематикой. В зависимости от их технологичности существует возможность использовать электронные средства ввода информации.

Фондовые источники.

Фондовые источники в разной мере представляют интересующую информацию, для внесения ее в базу данных. Наиболее ценные данные в дальнейшем можно встретить в опубликованных источниках, но часть информации все же остается уникальной. Как правило, информация из фондовых источников обладает низким технологическим качеством и представлена в виде рукописного или машинописного текста. В целом фондовые источники можно разделить на отчеты, проекты, полевые материалы, каталоги и кадастры.

Отчеты.

Существует три основных типа отчетов, различающихся по цели проводимых работ и, соответственно, по характеру содержащейся в них литологической информации и, данных по неметаллическим полезным ископаемым:

а) отчеты по геологической съемке различных масштабов;

б) отчеты по результатам различных стадий поисковых и разведочных работ;

в) тематические отчеты различной направленности.

Отчеты по геологической съемке различных масштабов в соответствии с существующими требованиями имеют достаточно жесткую структуру и регламентированное содержание. Отчеты по геологической съемке мелких масштабов, чаще всего дают обзор по уже известным месторождениям полезных ископаемых и содержат лишь сведения по отдельным опорным разрезам. Отчеты по этим видам работ крупного масштаба, чаще всего являются узконаправленными на геологическую характеристику ранее выделенных участков или объектов полезных ископаемых. Они предшествуют или сопровождают поисковые и разведочные работы на различные полезные ископаемые. Наибольший интерес с точки зрения литологии и полезных ископаемых, дают отчеты по геологической съемке масштабов 1:200 000 1:50 000.

Отчеты по геологической съемке среднего масштаба обычно состоят из нескольких томов примерно равного объема и в среднем составляют от 500 до 1000 страниц машинописного текста. В первом томе дается общая геологическая характеристика района. Второй том чаще всего является текстовым приложением, в котором описываются наиболее характерные разрезы и обнажения, составленные по полевым наблюдениям и взятые из полевых книжек. Третий том обычно содержит результаты различных аналитических исследований (описание шлифов, минералогический анализ, химический и спектральный анализы и др.). Четвертый том является комплектом графических приложений, где представлены все необходимые карты для данного вида работ, а так же характерные стратиграфические разрезы и другая графическая информация, не вошедшая в зарамочное оформление карт и крупная графика, не вместившаяся в первый том отчета.

В отмеченных отчетах существует специальная глава «Полезные ископаемые», где собраны сведения о полезных ископаемых, полученные в результате предшествующих работ, а так же характеристика рудных точек, проявлений и аномалий, выявленных в результате выполнения работы. Данные из этой главы являются основной первичной информацией, которая должна быть включена в создаваемые современные базы данных.

Содержащиеся в отчетах описания проявлений, месторождений и др., обычно бывают продублированны в различных кадастрах, справочниках и другой опубликованной литературе. Здесь материал хорошо отредактирован и в случае наличия его в опубликованном виде типографского качества, дает возможность более технологичного ввода информации. Однако при их использовании возникает опасность информационного шума, поскольку мы получаем многократное дублирование описания объекта на основании одного и того же первичного описания, на которое чаще всего даже не ссылаются, поскольку оно взято из рукописной работы.

Характер текстовых данных по месторождениям, проявлениям и т. д. традиционен по содержанию и не определяет структуру создаваемой информационной системы, а может служить лишь текстовой частью при характеристике объектов.

Аналитические данные по составу и свойствам осадочных горных пород, приводимые чаще всего в третьих томах отчетов, содержат информацию, которая стандартна для каждого вида анализа и рассматривается нами ниже в разделе «Аналитические данные». Объем ее зависит как от количества объектов, выявленных на территории описываемой в отчете, так и количества самих анализов и их видов, подтверждающих свойства и возможности практического использования для каждого полезного ископаемого.

Технологические качества приводимых аналитических данных не позволяют их использовать для автоматизированного ввода. Набор видов анализов определяют структуру базы данных (количество и типы и структуры таблиц по видам анализов).

Отчеты по поисковым и разведочным работам различных стадий содержат сведения по конкретным месторождениям, на определенные виды сырья. Они характеризуют незначительные по площади участки, охватывающие одно или несколько расположенных на небольшом расстоянии друг от друга месторождений. Эти отчеты являются основными первичными источниками по конкретным месторождениям. В них содержится полная детальная характеристика месторождений и проявлений, а так же приводятся данные по запасам. Содержащаяся в них информация (наличие отдельных участков, категорий подсчета запасов, многоцелевое использование сырья и др.) существенно определяет структуру отдельных таблиц банка данных.

Поисковые и разведочные работы обычно сопровождаются большим количеством аналитического материала, который является информационно ценным и может быть использован для внесения в базу данных. Его объем зависит от количества проводимых анализов. Качество машинописного текста приводимых анализов не позволяет использовать системы оптического распознавания образа.

Тематические отчеты по своему содержанию весьма разнообразны. В них отражается информация по конкретно описываемой теме и, соответственно, они могут коренным образом друг от друга отличаться.

Описываемая в отчетах территория по своим размерам может в корне отличаться и представлять собой описание от территории одного месторождения до крупного тектонического блока или обширного географического района.

В связи с такими значительными отличиями между отчетами, количество необходимой информации для базы данных, содержащейся в них, может сильно отличаться и полностью зависит от темы работы.

Материалы, необходимые для ввода в базу данных, в основном представлены в виде машинописного текста, что не позволяет использовать системы оптического распознавания образа.

Проекты.

В проектах, как правило, не содержится в больших объемах информация по геологии, необходимая для внесения в базу данных. Обычно она компилятивная или продублирована из других источников и поэтому имеется возможность ее ввода из оригинала. Здесь могут содержаться данные о запасах различного рода полезных ископаемых, не исключено также наличие уникальной информации.

Сами же проекты могут быть представлены в различном виде, как в напечатанном, так и в рукописном. В зависимости от этого, могут применяться различные методы ввода данных в таблицы.

Так как большинство данных может содержаться в источниках другого рода, то на разработку структуры таблиц они не влияют.

Полевые книжки.

Большой объем вносимой в базу данных информации вводился с использованием полевого материала, взятого из полевых книжек. Количество интересующей нас информации может сильно варьировать, и зависит от цели описываемых маршрутов.

Основная масса полевых книжек написана карандашом и поэтому не представляется возможным электронный ввод информации с использованием программ оптического распознавания образа. Но большинство необходимой информации отображено в геологических отчетах, где она представлена в виде машинописного текста.

Информация, содержащаяся в полевых книжках, является основополагающей для структуры базы данных. Это связанно с отсутствием общих принципов нумерации для маршрутов, обнажений и образцов. Некоторые образцы могут иметь номера, связанные с номерами обнажений, другие же имеют сквозную нумерацию. У разных авторов могут повторяться номера для разных обнажений и образцов. Поэтому для введения информации подобного рода требуется создать ключевое поле большой длины, учитывающее различные варианты нумерации, для внесения в него уникального кода.

Каталоги.

В кадастрах и каталогах содержится достаточно много информации, необходимой при заполнении базы данных. Они представляют собой справочную информацию по месторождениям, их названиям, полезным ископаемым, добываемым в них. Объемы информации для внесения в базу данных сильно зависят от количества месторождений, информация о которых хранится в картотеке.

Информация в каталогах хранится в виде карточек, с закодированной информацией и кратким описанием месторождения. Данные в них нанесены в основном типографским способом, что может позволить вносить информацию электронными средствами. Часть этих данных может находиться уже в электронном виде.

Кодировка месторождений в каталоге является унифицированной и не требует изменения структуры таблиц, созданных на основе других текстологических данных.

Диссертации.

Диссертации представляют собой рукописи, часть информации которых, содержится в опубликованных источниках. Их содержание может быть весьма разнообразным и полностью зависит от ее темы. Помимо компилятивных глав, там может содержаться информация, касающаяся описания различных месторождений, пород. Могут быть приведены аналитические данные. Размеры описываемой территории в диссертации могут быть весьма разнообразны, в зависимости от ее темы и захватывать от нескольких месторождений до крупных геологических объектов.

Наиболее интересной информацией для внесения ее в базу данных являются анализы, приводимые в диссертации. Для их внесения, могут использоваться уже разработанные стандартные таблицы. При внесении другой информации может возникнуть необходимость разработки новых структур таблиц.

Способ ввода информации может быть различен и полностью зависит от ее типа. Но так часть данных может содержаться в опубликованных источниках, то возможно применение электронных средств ввода.

Опубликованные источники.

К опубликованным источникам относятся: монографии, статьи в сборниках и журналах, депонированные рукописи, справочники и т.д. Все они в разной мере несут в себе информацию, представляющую интерес для внесения ее в базу данных. В них может содержаться информация, касающаяся как описания месторождений, так и различные анализы.

Практически вся информация с технологической точки зрения представлена в отпечатанных типографским способом изданиях. Они имеют высокое качество и поэтому имеется возможность применять электронные способы ее ввода.

В опубликованных источниках информация содержится в виде, аналогичном отчетам, и для нее может быть применено тоже структурирование, что в значительной мере упрощает разработку базы данных.

2. Картографические данные

Весьма ценную информацию в базе данных представляет собой картографический материал. Он позволяет определять нам координаты месторождений, их площади, определять к какому тектоническому блоку или иному типу поверхности Земли относится то или иное месторождение. При необходимости имеется возможность быстро находить интересующие месторождения на карте, а так же получать информацию по месторождениям, заинтересовавшим пользователя на карте.

Привязка координат объектов осуществляется с помощью стандартных таблиц и не требует разработки их структуры. Наибольшую сложность представляет оцифровка карт, то есть преобразование отсканированной пиксельной основы карты в векторную форму. Этот процесс весьма трудоемкий и требует наличия соответствующего дорогостоящего программного обеспечения и наличия квалифицированных специалистов. Внесение растровых изображений карт осуществляется только с использованием электронных средств сканирования. Преобразование полученного растра в векторную форму может осуществляться как в ручную, так и с использованием полуавтоматического векторизатора. Так же представляется возможным совместное использование оцифрованной информации, полученной с разных типов карт и разного масштаба.

С точки зрения списочного состава карт, необходимых для оцифровки и дальнейшего внесения в информационную систему, здесь следует избегать бумажных аналогий и включать все необходимые типы карт всех масштабов. Для оцифровки выбираются только базовые карты, несущие строго определенную нагрузку: топографические, геологические, тектонические и другие специальные карты без дублирования картографической информации. Например, с геологической карты не оцифровывается присутствующая на них разряженная топографическая основа, а с тектонической карты исключаются разломы, находящиеся на геологической карте. Карты специального назначения: литологические, прогнозные, металлогенические и др. вообще не оцифровываются, а строятся на основе базовых карт путем добавления необходимой информации.

В связи с тем, что в электронной карте отсутствует понятие масштаба, для оцифровки используется тот масштаб растра и та степень нагрузки, которая в полной мере удовлетворяла бы максимально предъявляемым требованиям к ним и при этом учитывала трудоемкость.

3. Аналитические данные

Аналитические данные представляют собой весьма ценный материал, который практически в полном объеме необходим для внесения его в базу данных. Они представлены в различной форме, в зависимости от вида анализа и соответственно для них применяются различные способы ввода информации, как ручной ввод информации, так и электронный.

Кристаллооптический анализ.

Кристаллооптический анализ осадочных пород производится с целью определения минерального состава, его структуры и текстуры, состава цемента и т. д. Данные, полученные в результате этого анализа, являются весьма ценными, и могут быть занесены в виде текстового описания в базу данных. Этот анализ используется повсеместно и, в ряде случаев, его данные могут быть вполне достаточны для оценки определенных полезных ископаемых.

В настоящее время не существует какого-либо стандарта, для отображения данных, полученных в результате кристаллооптического анализа, что в свою очередь в значительной степени затрудняет ввод и обработку информации, так как требует разработки структуры базы данных для ее внесения.

Результаты кристаллооптического анализа обычно отображаются в виде рукописного текста. Это делает невозможным использование электронных средств ввода информации.

Гранулометрический анализ.

Результаты гранулометрического анализа представляют процентное или весовое соотношение различных фракций, а также данные о карбонатности, нерастворимом остатке. При этом на бланках приводятся и общие сведения об образце: полевой номер, название, крепость, цвет и др. Результаты подсчета изображаются в виде таблиц, что в существенной мере облегчает ввод информации в базу данных и не требует дополнительной разработки структуры специализированных таблиц.

С технологической точки зрения данные могут быть представлены как в напечатанном виде, так и в рукописном, что определяет способ ввода информации.

Минералогический анализ.

Минералогический анализ представляет дальнейшую детализацию гранулометрического анализа. Здесь приводятся процентные соотношения более или менее стандартного набора минералов по ряду фракций. Отображение результатов производится в виде таблиц, структура которых во многом определяют форму хранения и представления. Способ ввода информации определяется технологическим качеством имеющихся материалов. текстологический оцифровка информационный

Химический анализ.

Химический анализ предназначен для определения количества различных химических элементов в образце. Он бывает нескольких видов: полный, рациональный и сокращенный. Все они отличаются количеством определяемых химических элементов и в зависимости от необходимости, выбирается тот или иной вид. Данные, полученные в результате этого вида анализа, являются весьма ценными и в полном объеме вносятся в базу данных.

Информация, полученная в результате химического анализа, представляется в стандартном виде и зависит от его типа. Для хранения результатов должна разрабатываться универсальная таблица, позволяющая вносить данные независимо от типа анализа, не прибегая к разработке новой структуры. Так же должны быть внесены поля, позволяющие создавать полный бумажный эквивалент.

Практически повсеместно, химические анализы представляют собой таблицы, с занесенными в них рукописными данными, что делает невозможным использование электронных средств ввода информации.

Спектральный анализ.

Существует два вида спектрального анализа: количественный, полуколичественный. Они отличаются с точки зрения метода проведения анализа и его точности, но результат, получаемый с их помощью для внесения его в базу данных, не отличается. Данный вид анализа предназначен для определения количества атомов различных химических элементов в процентах. Эта информация является достаточно ценной в литологическом плане, а иногда и обязательной для определения возможностей использования пород как полезного ископаемого.

Данные, полученные в результате спектрального анализа, представлены в виде стандартной таблицы, что позволяет их вносить, не изменяя существенно ее структуры.

Рукописный вид информации на бланках этих анализов делает невозможным использование электронных средств вода данных.

Рентгенофазовый анализ.

Рентгенофазовый метод служит для определения минерального состава изучаемого образца. Он основан на определении угла отражения луча. Его результаты представлены в виде графиков, с выделенными пиками.

Информация, получаемая в результате этого метода, не требует специальной разработки структуры таблиц. Графики, получаемые в результате рентгенофазового анализа, вносятся в графические мемо-поля с помощью сканера и в случае необходимости могут быть заново проанализированы, кроме того, должно быть создано текстовое поле для описания результатов.

ИК-спектроскопический.

Инфрокрасно-спектроскопический метод основан на поглощении света в инфракрасном диапазоне. Он служит для определения минерального состава образца, а так же некоторых его свойств. Данные, полученные в результате этого метода, представлены в виде графиков, в которых выделяются пики.

Внесение информации, полученной в результате данного метода, не требует разработки специальных структур таблиц. Она вносится как и в случае дифракционного анализа в специальные графические и текстовые мемо-поля.

Термический анализ.

Термический анализ служит для изучения состава вещества и процессов, происходящих в нем при нагревании или охлаждении по заданной программе. Он производится с помощью специальной аппаратуры, и основным его результатом являются термические кривые - термограммы. Этот вид анализа предоставляет нам весьма ценный аналитический материал, данные которого в графическом и текстовом (описательном) виде могут быть внесены в базу данных. Кроме того, они могут быть представлены в виде измерений в специально разработанных таблицах.

Ввод информации осуществляется в зависимости от ее типа ручным или электронным способом.

Электронно-микроскопический анализ.

Электронно-микроскопический анализ представляет собой набор снимков, снятых с электронного микроскопа. Существует три различных типа снимков, отличающихся размером пластин и представленными в виде негатива или позитива. Каждый из них отличается с точки зрения ввода информации, но несет в себе практически одинаковую смысловую нагрузку. Информация, получаемая при электронно-микроскопическом анализе в случае использования ее для иллюстрации каких-то дополнительных свойств полезного ископаемого, в достаточной мере стандартна - картиннографическая и текстовая, что не требует разработки специальной структуры базы данных. Однако при литологических исследованиях тонкой структуры вещества, степени кристалличности и других, может возникнуть необходимость создания специальных полей для запросов и специальных классификаторов.

Существенным отличием обладают снимки, полученные с просвечивающего и сканирующего микроскопа, так как в просвечивающем микроскопе мы получаем снимки с заданным масштабом, а в сканирующем микроскопе точный масштаб определить невозможно и увеличение определяется с использованием шкалы линейки. Это отличие требует определенной структуры хранения данных о масштабе в базе данных.

В связи с некоторыми отличиями в снимках, полученных различными способами, требуется и различный подход в ведении картиннографической информации. Все снимки вводятся в ЭВМ с помощью планшетного сканера с разрешением 254 точки на дюйм, но снимки, получаемые в виде пленок, требуют наличия в сканере слайд-модуля и значительных разрешений при сканировании. Наибольшее качество ввода информации получается в результате сканирования негативных пленок, так как в них не идет потеря информации за счет фотобумаги и печати.

Серьезные проблемы могут возникнут при необходимости наличия всех материалов в одном масштабе, в этом случае потребуются большие затраты времени на изменения размеров электронных образов, а также предварительный анализ проектируемых экранных и печатных образов.

Термобарохимический анализ.

Термобарохимический анализ является достаточно специфическим. С его помощью мы можем определить состав газовых включений, а так же температуры образования различных минералов в породе. Эти данные являются весьма ценными для литологии.

Данные, полученные в результате термобарохимического анализа, могут представляться как в виде таблиц, например для состава газовых включений, так и для наглядности в виде гистограмм, позволяющих наглядным образом анализировать информацию. Так же имеется возможность хранить в виде табличных данных информацию, с помощью которых происходит построение графиков и гистограмм.

Внесение информации по термобарохимическому анализу представляет собой весьма трудоемкий процесс, так как практически вся информация находится в рукописном варианте, а так же из-за необходимости анализировать графический материал.

Лабораторно-технологические испытания.

Лабораторно-технологические испытания проводятся с целью изучения свойств полезного ископаемого и его пригодности для использования в различных отраслях промышленности. Объем информации достаточно велик и зависит от вида сырья, его применения и количества проводимых анализов.

Все анализы, проводимые в рамках лабораторно-технологических испытаний, соответствуют ГОСТам и не требуют специальной разработки структур таблиц, так как они соответствуют формам представления аналитических данных.

Размещено на Allbest.ru