Спосіб тепловізійної діагностики геологічного середовища (варіанти)

 

Винахід відноситься до галузі інженерної геофізики, а саме до способів тепловізійного зондування геологічного середовища гірського масиву в процесі будівництва підземних споруд (тунелів). Спосіб заснований на реєстрації і аналізі тепловізійних знімків в різних спектрах оптичного випромінювання.

Відомий спосіб моніторингу напружено-деформованого стану гірського масиву при веденні підготовчих, очисних робіт і виконання комплексу запобіжних захисних заходів (заявка РФ №2011112877, МПК G01V1/00, опубл. 10.10.2012), що включає розміщення пристрою збору, обробки і передачі даних в зоні ведення гірничих робіт, позиціонування датчиків коливань, їх закріплення в вміщає гірському масиві і збудження пружних хвильових полів у вміщає гірському масиві, при цьому процес вимірювання характеристик пружного хвильового поля в гірському масиві здійснюється безперервно по трьох координатних осях, з застосуванням трехосевих датчиків коливань, реєстрації змін параметрів хвильового поля та кількісної оцінки компонент напружено-деформованого стану за даними прямих і відбитих хвиль різної поляризації.

Відомий спосіб виявлення залбражением досліджуваної території в інфрачервоному діапазоні довжин хвиль 8-14 мкм, обробку тепловізійного зображення і складання результативних карт, при цьому отримують космічний знімок тепловізійного зображення досліджуваної території з подальшою інтерпретацією отриманих даних, проводять попередню обробку тепловізійного зображення шляхом вибору фрагментів тепловізійного зображення з більш рівномірним розподілом інтенсивності щільності потоку теплового випромінювання геологічного середовища по всьому діапазону значень.

Відомий спосіб неруйнівного контролю поверхні тунелю (патент РФ №2263903, МПК G01N25/72, опубл. 10.11.2005), згідно з яким контроль здійснюють шляхом переміщення тепловізійної системи з оптичною системою і реєстрації температурного поля поверхні, що знаходиться в полі огляду тепловізійної системи, по кадрам, які формують оптичною системою, перед початком контролю задають величину переміщення поля огляду тепловізійної системи за час реєстрації температурного поля поверхні в межах одного кадру менше величини поля зору оптичної системи, для чого встановлюють тепловізійну систему так, що поле зору її оптичної системи утворює кут βзнормаллю до напрямку руху т�айший за технічною сутністю до заявляється способу і прийнятий за прототип, включає отримання космічного спектрозонального знімки поверхні Землі, обробку тепловізійного зображення в інфрачервоному діапазоні довжин хвиль 8-14 мкм шляхом розрахунку і побудови об'ємної моделі щільності потоку теплового випромінювання геологічного середовища та об'ємної моделі блоково-розломних структур, побудови горизонтальних і вертикальних розрізів з подальшою інтерпретацією отриманих даних і складання результативних карт.

Однак зазначені способи трудомісткі при проведенні робіт, вимагають великих тимчасових і матеріальних витрат при отриманні вихідного сейсмічного поля та не дозволяють отримати геологічну інформацію про тунелі в інтервалі глибин 0-10 метрів.

Також вказані способи не дозволяють найбільш реально відобразити ендогенне зміна температурних аномалій отримати найбільш повну і достовірну інформацію про зонах тріщинуватості і підземних водах за геотермическим ознаками при проведенні моніторингу фізичної моделі геологічного середовища при будівництві тунелів.

Також в наведених способів не передбачена багаторівнева тепловізійна зйомка забою тунелів, без якої виникають обмеження роздільної здатності теплов�є моніторинг стану стійкості гірського масиву в процесі будівництва транспортних тунелів.

Заявляється спосіб також спрямований на вивчення в процесі будівництва тунелів фізичної природи геологічного середовища до глибини в декілька десятків метрів на основі природного потоку теплового поля.

Виявлення структури і параметрів стійкості гірського масиву в динамічній системі, яка формується в реальних геологічних середовищах в процесі будівництва транспортних тунелів, є об'єктивною основою для випереджувального прогнозу розвитку можливих небезпечних ситуацій у процесі проходки тунелю.

Технічним результатом, що досягається при використанні першого варіанта винаходу є підвищення точності і достовірності виявлення у геологічному середовищі гірського масиву схованих підземних вод і зон підвищеної проникності з метою своєчасного виявлення та запобігання можливих аварійних ситуацій.

Технічним результатом, що досягається при використанні другого варіанта винаходу є підвищення точності та вірогідності одержання геофізичної інформації про досліджувану геологічному середовищі, спрощення отримання геофізичної інформації і зниження трудомісткості проведення робіт при будівництві тоннелеить наявність і зміна ендогенних температурних аномалій в умовах формування покладів підземних вод.

Заявляється спосіб дозволяє виявляти напрями розвитку тріщинуватості масиву гірських порід і ділянки руйнування порід (щодо зони щільних і розущільнених порід в розрізі і плані), зони можливого обводнення середовища і шляхи міграції вод по розрізу (ділянки флюидоперетоков і флюидонакопления підземних вод), що дозволить попередити і виключити можливі аварійні ситуації виходу флюїдів на поверхню при проведенні підземних робіт.

Технічний результат досягається тим, що в способі тепловізійної діагностики геологічного середовища, що включає проведення тепловізійної зйомки геологічного середовища, отримання і обробку спектрозональних знімків в діапазонах видимого спектру і далекого інфрачервоного інтервалу довжин хвиль з формуванням об'ємної моделі блоково-розломних структур щільності потоку в далекому спектрі інфрачервоного інтервалу довжин хвиль, подальшою інтерпретацією отриманих даних та складання результативних карт, новим є те, що

зйомку ведуть з покроковим лінійним наближенням до виділеної області геологічного середовища,

при цьому після отримання першого знімка проводять його аналіз на наявність небезпечних ділянок,

при виявленні опаии,

далі продовжують наближення, деталізацію і зйомку кожної зони до отримання знімків з максимальним дозволом,

на основі інтерпретації об'ємної моделі блоково-розломних структур щільності потоку формують тривимірний образ геологічного середовища з виділенням геотермічних ознак, за якими судять про небезпечних техногенних ділянках досліджуваної геологічного середовища та місцезнаходження підземних вод.

На основі тривимірного образу геологічного середовища судять про фізичні властивості гірських порід.

Виявлення небезпечних ділянок на перших отриманих знімках проводять по наявності характерних геотермічних ознак мінімальної і максимальної інтенсивності теплового поля.

У разі не виявлення небезпечних ділянок на перших отриманих знімках зйомку завершують.

При невиявлення на перших отриманих знімках небезпечних ділянок аналіз інших знімків не проводять.

Технічний результат досягається тим, що в способі тепловізійної діагностики геологічного середовища, що включає проведення тепловізійної зйомки геологічного середовища, отримання і обробку спектрозональних знімків в діапазонах видимого спектру і далекого інфрачервоного інтервалу довжин хвиль з формування довжин хвиль, подальшою інтерпретацією отриманих даних та складання результативних карт, новим є те, що

зйомку ведуть з покроковим лінійним наближенням до виділеної області геологічного середовища,

при цьому після отримання кожного знімка проводять деталізацію отриманого зображення на зони та їх рівновіддалену зйомку при подальшому наближенні,

далі продовжують наближення, деталізацію і зйомку кожної зони до отримання знімків з максимальним дозволом,

на основі інтерпретації об'ємної моделі блоково-розломних структур щільності потоку формують тривимірний образ геологічного середовища, по якому судять про фізичні властивості геологічного середовища.

Деталізація на зони включає ранжування зон по глибині.

Перший знімок включає всю виділену область геологічного середовища.

Об'ємну модель блоково-розломних структур щільності потоку формують після завершення зйомки на основі всіх отриманих знімків.

На основі першого отриманого знімка формують регіональну об'ємну структуру ендогенного потоку теплового випромінювання з класифікацією неоднорідностей за формою блоково-розломних структур, за якою виділяють характерні геотермическ�їжі поклади і шляхи міграції води.

З допомогою створення об'ємної моделі блоково-розломних структур щільності потоку визначають структуру теплового випромінювання геологічного середовища.

Кількість і розміри виділених зон залежать від розміру виділеної області геологічного середовища і кроку зйомки.

Крок зйомки складає 5-10 метрів.

Максимальна відстань до виділеної області геологічного середовища становить близько 50 метрів, мінімальна - 5-10 метрів.

Проводять зйомку не рідше одного разу на тиждень.

На основі об'ємної моделі блоково-розломних структур отримують горизонтальні зрізи і вертикальні розрізи теплового потоку.

Знімки отримують з допомогою видеотепловизионного комплексу високого дозволу.

Максимальна роздільна здатність знімків залежить від роздільної здатності видеотепловизионного комплексу.

Перед обробкою знімків додатково проводять відбір і попередню обробку отриманих знімків.

Відбір знімків здійснюють на основі масштабу досліджень, оптимального покриття досліджуваного ділянки середовища кадрами, відсутність впливу техногенних перешкод, діапазону розподілу значень інтенсивності теплового поля для кадрів.

Попередню обробку знімків здійснюють шляхом �вання знімків, усунення перешкод і придушення шумів, прив'язки зображень з використанням опорних точок.

Обробка знімків включає визначення інтенсивності потоку теплового випромінювання Землі з подальшим апаратурної фільтрацією тепловізійного зображення, яку виробляють на основі функції:

,

де- елемент n-го шару з координатами (i, j);

- елемент вихідного тепловізійного зображення з координатами (m,k);

n - номер шару;

k - крок проникнення, пов'язаний з ефективною глибиною зондування.

Для кожного вибраного до виділеної області геологічного середовища відстані зйомки визначають розмір пікселя зображення, який залежить від чутливості реєстратора в дальньому інфрачервоному спектральному каналі 8-14 мкм.

Об'ємну модель блоково-розломних структур формують на основі максимізуючої фільтра, відгук якого за певної околиці задають виразом:

де bijn- елемент n-го шару моделі блоково-розломних структур з координатами (i, j),

smkn- елемент n-го шару з координатами (m, k).

го фільтра, відгук якого за певної околиці задають виразом:

.

Інтерпретація отриманих даних включає в себе морфоструктурное районування по інтенсивності щільності потоку теплового випромінювання геологічного середовища, визначення природи аномалій утворюють геологічних об'єктів, зон розущільнення порід з поліпшеними колекторськими властивостями, до складу яких входять зони флюидоперетоков і флюидонакопления, здатні бути локальними природними резервуарами води.

Місце розташування підземних вод у геологічному середовищі та небезпечні місця виходу флюїду визначають за мінімальним значенням ізоліній щільності потоку теплового випромінювання в розрізі блоково-розломних структур.

Результативні об'ємні карти тепловізійного зондування геологічного середовища складають шляхом морфоструктурной інтерпретації накладення отриманих даних на видимі векторні знімки високого дозволу з додаванням необхідної текстової і графічної інформації, включаючи результати тематичної класифікації геологічних об'єктів.

На фіг. 1 представлений приклад конкретного виконання заявляється способу.

Сутність способу тепловізійної діагно�об'єкта в геологічному середовищі, наприклад, забою тунелю в процесі його будівництва реєструють тепловізійне монохромне зображення забою тунелю в діапазонах видимого спектру і далекого інфрачервоного інтервалу довжин хвиль 8-14 мкм комплексом апаратури високого дозволу з температурною чутливістю 0,02 ºC. Спектрозональная зйомка проводиться на відстані «забій-тепловізор» від 5 до 50 метрів. Глибина зондування досягає 0-15 метрів від забою і пов'язана з роздільною здатністю реєстрованого тепловізійного зображення, що визначається розміром пікселів знімка і залежить від відстані до об'єкта зйомки і характеристики вимірювальної апаратури.

У кращому варіанті реалізації винаходу вибирають потрібну область геологічного середовища в споруджуваному тунелі гірського масиву і роблять знімки обраної області з максимально дальньої відстані, близько 50 метрів, отримуючи знімки в діапазонах видимого спектру і далекого інфрачервоного інтервалу довжин хвиль.

Підібране досвідченим шляхом мінімальне і максимальне відстань до об'єкту зйомки визначається розмірами стандартного забою при проходці тунелю при проведенні гірничих будівельних робіт, а також можливостями видеотполученного зображення, тобто виділяються характерні геотермічні ознаки мінімальної і максимальної інтенсивності поля, за якими попередньо судять про наявність небезпечних ділянок в геологічному середовищі, наприклад, про потенційну небезпеку прориву підземних вод і руйнування стінок тунелю при подальшому веденні робіт.

У разі виявлення характерних геотермічних ознак небезпечних зон, подальшу зйомку можуть не проводити.

Це дозволяє економити час у разі проведення зйомки в тунелі безпосередньо під час будівельних робіт.

У разі їх виявлення виділяють локальні ділянки теплового поля і розбивають їх на зони. Продовжують подальшу зйомку вже виділених зон, наближаючи при цьому апаратуру на один крок і отримуючи такі знімки у видимому і інфрачервоному спектрі, вже в більшому масштабі.

З кожним наступним наближенням продовжують «розбивати» отримані зони на все більш дрібні фрагменти і отримувати знімки кожного фрагмента в ще більшому масштабі.

Зйомку продовжують до досягнення мінімально допустимої відстані, що визначається можливостями видеотепловизионной апаратури і розміром пікселя зображення.

Кількість отриманих фрагментів завис� області визначаються стандартними розмірами забою при будівництві підземного тунелю.

Після завершення зйомки всі отримані знімки обробляють і аналізують.

Аналіз починають з отриманих першими знімків всій поверхні обраній галузі геологічного середовища. У разі якщо на них не виявляють характерні геотермічні ознаки, що вказують на наявність небезпечних ділянок виходу флюїдів на поверхню, аналіз можуть припинити і інші знімки не обробляти.

Переважний варіант винаходу спрямований, в першу чергу, на детальне дослідження наявності небезпечних зон у геологічному середовищі.

За іншим варіантом реалізації винаходу проводять зйомку без попереднього виділення небезпечних зон на перших знімках. Після отримання перших знімків всій області геологічного середовища цілком проводять повну деталізацію зображення, тобто фрагментують всю область. Далі також продовжують зйомку з покроковим наближенням і подальшої детальної фрагментацією.

Даний варіант спрямований, в першу чергу, на дослідження різних характеристик гірських порід досліджуваної геологічного середовища. Аналіз проводиться лише після повного проведення зйомки. Можливі небезпечні ділянки можуть бути виявлені за результатами аналізу об'ємної масті цілком можливе формування регіональної об'ємної структури ендогенного потоку теплового випромінювання з класифікацією неоднорідностей за формою блоково-розломних структур, за якою також виділяють характерні геотермічні ознаки, пов'язані з тепловими аномаліями і дають змогу просторово локалізувати у геологічному середовищі поклади і шляхи міграції води.

Така обробка перших знімків дозволяє оперативно оцінити можливі ризики виходу флюїдів на поверхню при подальшому продовженні робіт.

За кращого варіанту реалізації винаходу після отримання перших знімків проводять виділення локальних ділянок теплового поля, найбільш сприятливих для об'ємної концентрації води в геологічному середовищі, розбиття на зони і ранжування об'єктів по глибині.

На небезпечних ділянках проводять детальне спектрозональное тепловізійне зондування геологічного середовища шляхом рівновіддаленою зйомки.

Багаторівнева зйомка дозволяє отримувати результати в регіональному та детальному масштабах.

Перед аналізом знімків додатково проводять відбір і попередню обробку знімків.

Відбір знімків здійснюють на основі масштабу досліджень, оптимального покриття досліджуваного ділянки середовища кадрами, відсутність зовнішніх теплових перешкод над ділянкою, діапазону розподілу значень інтенсивності теплового поля для кадрів.�, складання мозаїк з декількох знімків, синтезування, усунення перешкод і придушення шумів, прив'язки зображень з використанням опорних точок. Встановлено, що поліпшення зображень необхідно проводити на основі певного набору критеріїв, які знижують вплив техногенних перешкод при виявленні ендогенного теплового поля.

Аппаратурную фільтрацію тепловізійного зображення на отриманих знімках виробляють на основі функції:

,

де- елемент n-го шару з координатами (i, j);

- елемент вихідного тепловізійного зображення з координатами (m, k);

n - номер шару;

k - крок проникнення, пов'язаний з ефективною глибиною зондування.

Апаратурна фільтрація тепловізійного зображення на знімку необхідна для розрахунку глибинних параметрів середовища для подальшого побудови об'ємної моделі блоково-розломних структур.

Об'ємну модель блоково-розломних структур формують на основі максимізуючої фільтра, відгук якого за певної околиці задають виразом:

де bijn- елемент n-го з�тами (m, k),

Лінії розривів геологічного середовища (розломи, зони тріщинуватості) виділяють з допомогою мінімізує фільтра, відгук якого за певної околиці задають виразом:

Складання демонстраційної графіки виконується із застосуванням порогової фільтрації зображень. У цьому випадку переріз або планова конфігурація локальних зон відповідає тектонічним активним ділянок, опис яких адекватно відображає уявлення про характер будови середовища.

Інтерпретація отриманих даних включає в себе морфоструктурное районування по інтенсивності щільності потоку теплового випромінювання геологічного середовища, визначення природи аномалій утворюють геологічних об'єктів, зон розущільнення порід з поліпшеними колекторськими властивостями, до складу яких входять зони флюидоперетоков і флюидонакопления, здатні бути природними резервуарами води.

Результативні карти складають шляхом морфоструктурной інтерпретації накладення отриманих даних векторні або растрові електронні карти високого дозволу з додаванням необхідної текстової і графічної інформації, включаючи результати тематичної классификац�кая продуктивність робіт, відносна дешевизна при дослідженні тунелів і гірничих виробок, абсолютна екологічна чистота.

Заявляється спосіб апробований при вивченні геологічного середовища в процесі будівництва підземних споруд (транспортних тунелів) на території р. Великий Сочі.

1. Спосіб тепловізійної діагностики геологічного середовища, що включає проведення тепловізійної зйомки геологічного середовища, отримання і обробку спектрозональних знімків в діапазонах видимого спектру і далекого інфрачервоного інтервалу довжин хвиль з формуванням об'ємної моделі блоково-розломних структур щільності потоку в далекому спектрі інфрачервоного інтервалу довжин хвиль, подальшою інтерпретацією отриманих даних та складання результативних карт,
відрізняється тим, що
зйомку ведуть з покроковим лінійним наближенням до виділеної області геологічного середовища,
при цьому після отримання першого знімка проводять його аналіз на наявність небезпечних ділянок,
при виявленні небезпечних ділянок проводять їх деталізацію на зони і рівновіддалену зйомку кожної зони при подальшому наближенні,
далі продовжують наближення, деталізацію і зйомку кожної зони до отримання знімків з максимальним разрешемерний образ геологічного середовища з виділенням геотермічних ознак, за якими судять про небезпечних техногенних ділянках досліджуваної геологічного середовища та місцезнаходження підземних вод.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що проводять виявлення небезпечних ділянок на перших отриманих знімках, виявляючи їх по наявності характерних геотермічних ознак мінімальної і максимальної інтенсивності теплового поля.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що при невиявлення на перших отриманих знімках небезпечних ділянок аналіз інших знімків не проводять або зйомку завершують.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перший отриманий знімок включає всю виділену область геологічного середовища.

5. Спосіб за п. 1 або 4, який відрізняється тим, що на основі першого отриманого знімка формують регіональну об'ємну структуру ендогенного потоку теплового випромінювання з класифікацією неоднорідностей за формою блоково-розломних структур, за якою виділяють характерні геотермічні ознаки, пов'язані з тепловими аномаліями і дають змогу просторово локалізувати у геологічному середовищі поклади і шляхи міграції води.

6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що на основі об'ємної моделі блоково-розломних структур отримують горизонтальні зрізи і вертик�б за п. 1, відрізняється тим, що кількість і розміри виділених зон залежать від розміру виділеної області геологічного середовища і кроку зйомки.

8. Спосіб за п. 1 або 7, який відрізняється тим, що крок зйомки складає 5-10 метрів, максимальна відстань до виділеної області геологічного середовища становить близько 50 метрів, мінімальна - 5-10 метрів, зйомку проводять не рідше одного разу на тиждень.

9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що знімки отримують з допомогою видеотепловизионного комплексу високого дозволу, від роздільної здатності якого залежить максимальна роздільна здатність отриманих знімків.

10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед обробкою знімків додатково проводять відбір отриманих знімків на основі масштабу досліджень, оптимального покриття досліджуваного ділянки середовища кадрами, відсутність впливу техногенних перешкод, діапазону розподілу значень інтенсивності теплового поля для кадрів і попередню обробку отриманих знімків шляхом перекладу даних з вихідного виду в стандартні формати, складання мозаїк з декількох знімків, синтезування знімків, усунення перешкод і придушення шумів, прив'язки зображень з використанням опорних точок.

11. Спосіб за п. 1, від� подальшої апаратурної фільтрацією тепловізійного зображення, яку виробляють на основі функції:
,
де- елемент n-го шару з координатами (i, j);
- елемент вихідного тепловізійного зображення з координатами (m, k);
n - номер шару;
k - крок проникнення, пов'язаний з ефективною глибиною зондування δ=kn/3.

12. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що для кожного вибраного до виділеної області геологічного середовища відстані зйомки визначають розмір пікселя зображення, який залежить від чутливості реєстратора в дальньому інфрачервоному спектральному каналі 8-14 мкм.

13. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що об'ємну модель блоково-розломних структур формують на основі максимізуючої фільтра, відгук якого за певної околиці задають виразом:
,
де- елемент n-го шару моделі блоково-розломних структур з координатами (i, j),
- елемент n-го шару з координатами (m, k).

14. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при інтерпретації отриманих даних виділяють лінії розривів геологічного середовища з допомогою мінімізує фільтра, відгук якого за певної окрестно� отриманих даних включає в себе морфоструктурное районування по інтенсивності щільності потоку теплового випромінювання геологічного середовища, визначення природи аномалій утворюють геологічних об'єктів, зон розущільнення порід з поліпшеними колекторськими властивостями, до складу яких входять зони флюидоперетоков і флюидонакопления, здатні бути локальними природними резервуарами води.

16. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що місце розташування підземних вод у геологічному середовищі та небезпечні місця виходу флюїду визначають за мінімальним значенням ізоліній щільності потоку теплового випромінювання в розрізі блоково-розломних структур.

17. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що результативні об'ємні карти тепловізійного зондування геологічного середовища складають шляхом морфоструктурной інтерпретації накладення отриманих даних на видимі векторні знімки високого дозволу з додаванням необхідної текстової і графічної інформації, включаючи результати тематичної класифікації геологічних об'єктів.

18. Спосіб тепловізійної діагностики геологічного середовища, що включає проведення тепловізійної зйомки геологічного середовища, отримання і обробку спектрозональних знімків в діапазонах видимого спектру і далекого інфрачервоного інтервалу довжин хвиль з формуванням об'ємної моделі блоково-розломних з�лученних даних та складання результативних карт,
відрізняється тим, що
зйомку ведуть з покроковим лінійним наближенням до виділеної області геологічного середовища,
при цьому після отримання кожного знімка проводять деталізацію отриманого зображення на зони та їх рівновіддалену зйомку при подальшому наближенні,
далі продовжують наближення, деталізацію і зйомку кожної зони до отримання знімків з максимальним дозволом,
на основі інтерпретації об'ємної моделі блоково-розломних структур щільності потоку формують тривимірний образ геологічного середовища, по якому судять про фізичні властивості геологічного середовища.

19. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що перший отриманий знімок включає всю виділену область геологічного середовища.

20. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що на основі першого отриманого знімка формують регіональну об'ємну структуру ендогенного потоку теплового випромінювання з класифікацією неоднорідностей за формою блоково-розломних структур, за якою виділяють характерні геотермічні ознаки, пов'язані з тепловими аномаліями і дають змогу просторово локалізувати у геологічному середовищі поклади і шляхи міграції води.

21. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що на основі объемнойопределяют структуру теплового випромінювання геологічного середовища.

22. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що кількість і розміри виділених зон залежать від розміру виділеної області геологічного середовища і кроку зйомки.

23. Спосіб за п. 18 або 22, відрізняється тим, що крок зйомки складає 5-10 метрів, максимальна відстань до виділеної області геологічного середовища становить близько 50 метрів, мінімальна - 5-10 метрів, зйомку проводять не рідше одного разу на тиждень.

24. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що знімки отримують з допомогою видеотепловизионного комплексу високого дозволу, від роздільної здатності якого залежить максимальна роздільна здатність отриманих знімків.

25. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що перед обробкою знімків додатково проводять відбір отриманих знімків на основі масштабу досліджень, оптимального покриття досліджуваного ділянки середовища кадрами, відсутність впливу техногенних перешкод, діапазону розподілу значень інтенсивності теплового поля для кадрів і попередню обробку отриманих знімків шляхом перекладу даних з вихідного виду в стандартні формати, складання мозаїк з декількох знімків, синтезування знімків, усунення перешкод і придушення шумів, прив'язки зображень з використанням опорних точок.,
де- елемент n-го шару з координатами (i, j);
- елемент вихідного тепловізійного зображення з координатами (m, k);
n - номер шару;
k - крок проникнення, пов'язаний з ефективною глибиною зондування δ=kn/3.

27. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що для кожного вибраного до виділеної області геологічного середовища відстані зйомки визначають розмір пікселя зображення, який залежить від чутливості реєстратора в дальньому інфрачервоному спектральному каналі 8-14 мкм.

28. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що об'ємну модель блоково-розломних структур формують на основі максимізуючої фільтра, відгук якого за певної околиці задають виразом:
,
де- елемент n-го шару моделі блоково-розломних структур з координатами (i, j),
- елемент n-го шару з координатами (m, k).

29. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що при інтерпретації отриманих даних виділяють лінії розривів геологічного середовища з допомогою мінімізує фільтра, відгук якого за певної окрестния отриманих даних включає в себе морфоструктурное районування по інтенсивності щільності потоку теплового випромінювання геологічного середовища, визначення природи аномалій утворюють геологічних об'єктів, зон розущільнення порід з поліпшеними колекторськими властивостями, до складу яких входять зони флюидоперетоков і флюидонакопления, здатні бути локальними природними резервуарами води.

31. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що місце розташування підземних вод у геологічному середовищі та небезпечні місця виходу флюїду визначають за мінімальним значенням ізоліній щільності потоку теплового випромінювання в розрізі блоково-розломних структур.

32. Спосіб за п. 18, відрізняється тим, що результативні об'ємні карти тепловізійного зондування геологічного середовища складають шляхом морфоструктурной інтерпретації накладення отриманих даних на видимі векторні знімки високого дозволу з додаванням необхідної текстової і графічної інформації, включаючи результати тематичної класифікації геологічних об'єктів.



 

Схожі патенти:

Спосіб визначення забезпеченості водозабірних споруд природними ресурсами пластових і глибинних вод

Винахід відноситься до області гідрогеології і може бути використане для вивчення і оцінки достатності ресурсів підземних вод в умовах додаткового припливу глибинних вод для водозабезпеченості водозабірної споруди. Сутність: відбирають водні проби з водозабірних свердловин. Альфа-спектрометричним методом визначають величину відносини альфа-активності ізотопів урану-234 і уран-238 (234U/238U=γ). Будують лінії рівних значень величини по площі і розрізу водоносного горизонту. За аномалій на картах в горизонтальній площині і куполоподібної конфігурації ізоліній величини γ у вертикальній площині визначають у межах водоносного горизонту вогнища надходження глибинних вод. Визначають конфігурацію меж ділянки поширення глибинних вод. Потім за максимальним значенням величини γ виявляють ділянки надходження глибинних вод в межі водоносного горизонту. Визначають величину зміни динамічного рівня ΔH підземних вод в межах цих ділянок відносно середнього рівня для досліджуваного району. При позитивному значенні величини ΔH роблять висновок про додаткове поповненні запасів підземних вод в експлуатованому горизонті за рахунок припливу глибинних �ного пластових і глибинних вод і незабезпеченості водозабірних споруд навіть сумарними ресурсами власне пластових і глибинних вод; при ΔH=0 - про заповнення дефіциту ресурсів власне пластових вод за рахунок додаткового надходження глибинних вод. Технічний результат: підвищення ефективності та геологічної інформативності отриманих результатів при визначенні ступеня забезпеченості водоносних горизонтів ресурсами підземних вод в умовах неучитиваемого гідрогеологічними способами додаткового припливу глибинних вод, зменшення трудомісткості проведення робіт. 3 іл.

Спосіб індикаторного моделювання взаємозв'язку водоносних горизонтів

Винахід відноситься до гідрогеології і може бути використане для вивчення динаміки підземних вод

Спосіб визначення гидрогеодинамических параметри взаємозв'язку підземних і поверхневих вод

Винахід відноситься до області гідрогеології і може знайти застосування при проектуванні підземних водозаборів, гідротехнічних споруд, об'єктів гірничих робіт і дренажних пристроїв

Пристрій для геофізичних досліджень в свердловинах

Винахід відноситься до пристроїв для дистанційного вимірювання параметрів водного середовища, зокрема для вимірювань температури, гідростатичного тиску, питомої електропровідності рідини, вмісту нафти у воді, водневого показника рН, окисно-відновного потенціалу Eh, різних концентрацій іонів водного середовища, а також для вимірювання електричних полів у свердловинах

Спосіб сейсморозвідки при пошуку підземних вод артезіанських басейнів)

Винахід відноситься до галузі сейсмології, зокрема до сейсморозвідці, і може бути використане для прямих пошуків підземних вод артезіанських басейнів)

Спосіб розвідки осередків забруднення підземних вод

Винахід відноситься до області гідрогеологічних досліджень динаміки підземних вод і може бути використане в гідрогеології та інженерної геології, переважно при дослідженнях забруднених підземних вод

Спосіб пошуку і розвідки підземних вод

Винахід відноситься до геологічних методів пошуків і розвідки родовищ підземних вод і може бути використане для геологічного обґрунтування проведення пошуково-розвідувальних робіт на підземні прісні і мінералізовані води

Пристрій для дослідження вод у свердловинах

Винахід відноситься до пристроїв для дистанційного вимірювання параметрів водного середовища, зокрема для вимірювань температури, гідростатичного тиску, питомої електропровідності, водневого показника рн, окисно-відновного потенціалу Eh, вмісту розчиненого кисню, концентрації різних іонів водного середовища в свердловинах

Спосіб дистанційної діагностики стану лінійної частини підземних магістральних трубопроводів

Спосіб призначений для вирішення задачі дистанційного виявлення провісників надзвичайних ситуацій на підземних магістральних трубопроводах. Спосіб здійснюють отриманням та аналізом зображень за відбитим і власним випромінювання підстилаючої поверхні траси пролягання трубопроводу. До початку зйомки траси формують імітатори позначених провісників з запам'ятовуванням їх координат в пілотажно-навігаційному засобі повітряного носія. Одержувані в процесі польоту зображення трансформують у простір рішень за допомогою узгоджених фільтрів і використання в якості порогів прийняття рішень вихідних сигналів фільтрів від зображень відповідних імітаторів. Одночасно визначають кореляційні функції отриманих зображень для підрахунку числа помилкових рішень і з цього числа і сформованого простору рішень судять про наявність на досліджуваній трасі провісників надзвичайних ситуацій відповідного виду. Технічний результат: підвищення надійності виявлення, скорочення обсягу переданої інформації по каналу зв'язку. 1 з.п. ф-ли, 11 іл.

Спосіб дистанційного визначення характеристик морської поверхні

Винахід відноситься до області океанографічних вимірювань і переважно може бути використано для контролю стану поверхні океану. Технічний результат - підвищення точності визначення характеристик морської поверхні за рахунок поділу впливу на відбитий від морської поверхні радіосигнал двох факторів, домінантних вітрових хвиль і дрібномасштабного брижів. Сутність: формують короткі радіоімпульси постійної тривалості і вертикально зондують ними морську поверхню, реєструють відображені радіоімпульси і по їх формі визначають характеристики морської поверхні, при цьому додатково формують більш довгі радіоімпульси і вертикально зондують ними морську поверхню, причому тривалість додатково сформованих радіоімпульсів забезпечує одночасне відбиття від всієї площі морської поверхні, освітлюваної в межах діаграми спрямованості антени, визначають амплітуду відбитих імпульсів більшої тривалості, по ній визначають швидкість вітру, і визначають характеристики морської поверхні з урахуванням швидкості вітру. 1 іл.

Спосіб дистанційного визначення характеристик морської поверхні

Винахід відноситься до області океанологічних вимірювань і переважно може бути використано для контролю стану поверхні океану. Технічний результат - підвищення точності визначення асиметрії розподілу піднесень морської поверхні. Сутність: формують короткі радіоімпульси постійної тривалості, зондують ними морську поверхню в надир і реєструють відображені радіоімпульси. Щодо змін кута нахилу на різних ділянках переднього фронту відбитого радіоімпульсу визначають асиметрію усіченого, розподілу піднесень морської поверхні. При цьому додатково здійснюють прямі волнографические вимірювання піднесень морської поверхні і за даними цих вимірювань будують залежність асиметрії розподілу піднесень морської поверхні, отриманої при волнографиче-ських вимірах, від асиметрії вказаного усіченого розподілу. Отриману залежність враховують при розрахунку асиметрії повного розподілу піднесень морської поверхні. 1 н. п. ф-ли, 1 іл.

Модульна донна станція

Винахід відноситься до області гідрофізичних досліджень і може бути використана для досліджень, що проводяться в океані. Сутність: станція містить плавучість (1) синтактика, всередині якої закріплені автономні модулі (2, 3) з датчиками (4). Модулі (2, 3) укладені в бароустойчивие корпусу. Бароустойчивие корпусу виконані з прозорими вставками (5), витримують зовнішній тиск. Всередині кожної з вставок (5) розташовані випромінювач і приймач (6) оптичного сигналу. При цьому розміщення автономних модулів повинно забезпечувати оптичну зв'язок випромінювачів і приймачів усіх автономних модулів. Технічний результат: підвищення надійності роботи, спрощення експлуатації. 1 іл.
Спосіб відноситься до області океанографічних вимірювань і може бути використаний для контролю стану відкритих водойм, викликаного їх забрудненням, при проведенні екологічних і природоохоронних заходів, а також для моніторингу гідрологічних характеристик. Поверхню досліджуваного водойми безперервно надир опромінюють лазером і реєструють відблиски дзеркального відбиття від поверхні. У моменти реєстрації відблисків дзеркального відображення збільшують потужність випромінювання лазера до рівня, що дозволяє вимірювати спектр комбінаційного розсіювання із водної товщі. Вимірюють спектр комбінаційного розсіювання з водної товщі і по ньому визначають характеристики середовища водойми, наприклад хімічні, біологічні параметри, температуру. Технічний результат полягає в підвищенні точності визначення вертикальних розподілів характеристик досліджуваної водного середовища за рахунок усунення впливу на результат вимірювань збурень поверхні, створених вітровими хвилями і зибью.

Спосіб дослідження керна гірських порід

Винахід відноситься до гірничої справи, а саме до досліджень гірських порід, зокрема до способів дослідження керну, витягнутого з свердловини. Спосіб включає установку керна на предметний столик, висвітлення його поверхню спрямованим потоком видимого діапазону світла, прийом частини світла, відбитого від поверхні керна та обробку отриманої інформації. При цьому відображену частина світла від поверхні керна направляють на детектор для перетворення довжини його хвилі і інтенсивності світла в цифровий формат з подальшою передачею цієї інформації в електронно-обчислювальну машину для здійснення подальшої роботи з кольоровістю кернового матеріалу по заздалегідь заданому набору програм, що забезпечують збереження у форматі RGB-кольорів (червоний, зелений і синій), усереднення, конвертацію формату у формат RGB HSL (відтінків, насиченості і яскравості), побудова діаграм варіації параметрів кольорів RGB, HSL і гістограм розподілу згаданих кольорів. Винахід дозволяє підвищити точність дослідження. 3 з.п. ф-ли, 7 іл.
Винахід відноситься до галузі геофізики і може бути використане для пошуку родовищ нафти і газу. Сутність: проводять геологічну та сейсмічну зйомки, а також дистанційний оптичний газовий аналіз за допомогою дистанційного лідара. При цьому в процесі газового аналізу формують спектральне зображення набору хімічних компонентів в приземному шарі атмосфери. Здійснюють просторову селекцію спектрального зображення місцевості за заданим індикаторним речовин. Зіставляють зареєстровані газові компоненти зі складом еталонної суміші вуглеводневих компонентів, що відповідає географічним положенням місцевості і родовища. Проводять картування місцевості з просторовою диференціацією по рельєфу отриманого спектрального зображення зондируемой місцевості. Виділяють на карті спектрального зображення райони достовірного залягання вуглеводнів. Визначають сімейство точок з виміряної концентрацією важких вуглеводнів. Технічний результат: підвищення точності пошуку вуглеводнів, зниження вартості пошукових робіт. 1 з.п. ф-ли.

Спосіб дослідження свердловин оптичними методами для визначення кількості залишкових видобутих запасів розроблюваного родовища

Винахід відноситься до нафтовидобувної промисловості і може бути використане при розвідці і управлінні розробкою родовищ вуглеводневої сировини. Технічним результатом є отримання об'єктивних даних про фізико-хімічні властивості нафти, що видобувається, а саме оптичних властивостях для розрахунку залишкових видобутих запасів нафти і визначення поточних властивостей колекторів розроблюваного родовища, а також даних по обводненості продукції свердловин в промислових умовах. Спосіб включає відбір проб нафти, визначення оптичних властивостей відібраних проб у видимій частині спектру при різних довжинах хвиль в лабораторних умовах, статистичну обробку отриманих даних та кореляцію промислових і лабораторних даних. На основі лабораторних досліджень з урахуванням виявлених отриманих залежностей здійснюється підрахунок залишкових видобутих запасів нафти. Статистична обробка та кореляція промислових і лабораторних даних полягає у розрахунках середньоквадратичних значень, дисперсії та коефіцієнтів варіації коефіцієнта світлопоглинання Ксп за математичною формулою. При комплексній інтерпретації даних виявлено залежність коефіцієнта �5 іл.

Спосіб дистанційної діагностики магістральних трубопроводів

Винахід відноситься до галузі геофізики і може бути використане для контролю стану магістральних трубопроводів нафти і газу
Up!