Архив статей журнала
Цифровые двух и трёхмерных документы можно использовать в бесчисленном количестве областей нашей жизни, как в военной, так и в гражданской, и в экономической области. Свойство документов и способ получения различаются в зависимости цели дальнейшего использования, требуемой точности и области применения. Виды цифровых документов местности: цифровые модели местности, цифровые модели рельефа, цифровые модели высоты, цифровые топографические карты, ортофотопланы местности и т. д. Целью данного исследования является использование компьютерного моделирования для имитации аэрофотосъемки с применением беспилотного летательного аппарата для повышения точности создания цифровой модели, полученной из одного из открытых источников в сети Интернет, путем изучения эффекта увеличения количества опорных точек, полученных в результате полевой геодезической съемки предполагаемой территории, что помогает дать наилучшие результаты реальной цифровой карты, с оптимальными финансовыми и временными затратами. Была проведена работа по моделированию многих территорий, по которым имеются полевые геодезические съемки, но из-за ограниченной возможности статьи автор выбрал лишь два варианта, на которых представлены открытая местность без сооружений и местность с плотной застройкой, различные климат и условия съемки на обоих участках. Результаты исследований и практических экспериментов показали снижение ошибок аэрофотосъемки исходной модели по контрольным точкам с известными координатами за счет увеличения количества опорных точек, которые используются для масштабирования моделей, полученных в результате обработки снимков компьютерного моделирования аэрофотосъемки исходной модели и в результате снижения среднеквадратических ошибок до четверти значения в большинстве случаев.
Изучение водородсодержащих соединений ископаемых углей является актуальной задачей при разработке газоносных пластов, определении качественных характеристик пород. Использование методов спектроскопии ядерного магнитного резонанса в сочетании с термическим воздействием на образцы перспективно для решения этих задач. Целью работы является оценка эффективности методов спектроскопии ядерного магнитного резонанса для исследования изменения водородсодержащих компонентов углей при тепловом воздействии. Методы исследования включают изучение найденных в литературных источниках результатов спектроскопии ядерного магнитного резонанса, которые были получены при тепловом воздействии на угольные образцы, обобщение результатов и определение закономерностей изменения водородсодержащих соединений в процессе теплового воздействия. Установлено, что применение спектрометров ядерного магнитного резонанса низкого разрешения в сочетании с непрерывным изменением температуры в процессе эксперимента дает возможность определять температурные интервалы фазовых переходов флюида в углях, подвижность водорода, динамику выхода летучих при термическом разрушении пород. Использование методов спектроскопии ядерного магнитного резонанса как средства мониторинга углей при тепловом воздействии эффективно и позволяет оценивать изменение водородсодержаших соединений. Вместе с тем в современных источниках приведено мало результатов изучения углей методами спектроскопии ядерного магнитного резонанса при внешних физических воздействиях. Необходимо развивать это направление, уделить особое внимание работе с насыщенными метаном образцами, что позволит прогнозировать результаты полевых работ при разработке газоносных пластов. Работа выполнена в рамках деятельности Молодежной лаборатории исследования электромагнитных свойств угля и горных пород Института физики горных процессов.
В настоящей работе рассмотрены экспериментальные исследования: природа обратно намагниченных горных андезитобазальтовых пород, чтобы объяснить происхождение геомагнитного поля Земли и для решения проблемных вопросов в области тектоники и стратиграфии. Для этого были применены следующие методы: термомагнитный, минералогический и локальный спектральный анализы. В горных породах имеются магнитные материалы с неодинаковыми магнитными свойствами и направлениями. В качестве необходимого условия для того, чтобы была первичная термоостаточная намагниченность, надо иметь постоянное магнитное поле. Наблюдаются постоянства - Jn образца андезитобазальт, которые не играют роль для восстановления геомагнетизма. Исследуемые образцы горных пород сильно изменены от первоначального состава, причём прямо намагниченные горные породы имеют на порядок меньше, чем обратно намагниченные образцы. В исследованных образцах магнитная руда составляла ~ 8% от общей массы. Получено, что за начальную намагниченность андезитобазальта отвечает магнетит и гематит, а в противоположном направлении намагниченности - титаномагнетит. Горные андезитобазальтовые породы содержат вторичный магнит и обратную намагниченность, которая со временем не меняется. Из этих условий следует, что природа образования обратной намагниченности является основой геомагнетизма.
В статье представлены результаты анализа экспериментальных данных по скорости и направлению ветра, а также по некоторым характеристикам турбулентности, полученным в сложных орографических условиях - на краю карьера кимберлитовой трубки «Мир» (г. Мирный, Республика Саха (Якутия)). Измерения проводились с использованием ультразвуковой метеостанции «Метео-2» на высоте 10 м от уровня подстилающей поверхности. Рассмотрено два периода измерений - с июня по август 2023 г. и с ноября 2023 г. по февраль 2024 г. Приведена статистика скорости и направления ветра для этих периодов. Рассмотрена взаимосвязь кинетической энергии турбулентности и вертикального турбулентного потока тепла со скоростью и направлением ветра. Обсуждаются особенности этих взаимосвязей. В частности, как в летний, так и в зимний период при ветре с «материка» на карьер вертикальный турбулентный поток тепла в целом имеет положительные значения и увеличивается с увеличением «фоновой» скорости ветра. При ветре с карьера на точку наблюдения в летнее время наблюдается противоположная закономерность - при увеличении «фонового» ветра поток тепла стремится к отрицательным значениям. Для зимних условий при данном направлении ветра какая-либо взаимосвязь между потоком тепла и скоростью «фонового» ветра практически отсутствует. Полученные результаты могут быть полезны при изучении процессов перераспределения аэрозольных и газовых загрязнений в глубоких карьерах.
Загрязнение почвы нефтью в совокупности с природными катаклизмами может стать долгосрочным риском для окружающей природной среды. Особенность нефти как загрязнителя заключается в следующем: нефть - высокомолекулярное соединение, в ней присутствуют фракции разной температуры кипения, что усложняет прохождение естественных самовозобновительных процессов и снижает самоочищающиеся способности почвы. Цель данного исследования заключалась в выявлении комплексного и индивидуального влияния удобрений, усилителей роста и биодеструкторов на рост и развитие растений в нефтезагрязненных почвах. Для исследования авторы использовали почву, нефть, биодеструктор Экойл, сидерат овес (Avéna), усилитель роста - микоризные грибы Profi, суспензию хлореллы (биостимулятор), комплексное удобрение и специальные контейнеры. Для определения процентного содержания нефти использовали «Концентратомер КН-3». Наблюдения проводили в лабораторных условиях. Для исследования авторы искусственно загрязнили почву и высеяли семена овса в следующей последовательности: нефть + биодеструктор, нефть + биодеструктор + грибы, нефть + удобрение, нефть + грибы + удобрение и т. д. Исследования доказали преимущество в сочетании нефть + биодеструктор. Хотя нефть + биодеструктор + удобрение, нефть + биодеструктор + хлорелла, нефть + биодеструктор + грибы тоже имеют неплохие результаты. Показатели проб без применения биодеструкторов выше, чем проба почва + нефть. Поэтому авторы считают, что в случае небольших разливов нефти можно будет применять только удобрения и усилители роста растений, что будет экономически выгодно для предприятий. Результаты исследования могут быть применены нефтяными компаниями на время проведения рекультивационных мероприятий на территориях, загрязненных нефтью.
Цель работы - расчет экологических рисков в г. Воронеж при возможной аварии на химически опасном предприятии 1 класса опасности при утечке соляной кислоты. Экологический риск оценивали по соотношению количества людей в зараженных зонах к общей численности населения города. Для установления зон токсической опасности использовали программу Areal Locations of Hazardous Atmospheres; численности населения в этих зонах - базу данных Maps. ie, в которой обработка информации по неравномерности населения осуществляется при помощи искусственного интеллекта, позволяющего быстро и с высокой точностью оценить количество людей, проживающих в выделенных зонах опасности. Программа Areal Locations of Hazardous Atmospheres позволяет прогнозировать закономерности рассеивания облаков и уровни токсической опасности широкого перечня химически опасных соединений при различных сценариях утечек и залповых выбросах токсикантов. При этом учитываются физические свойства соединений и условия их хранения; объемы выбросов; метеорологические параметры; типы подстилающей поверхности; технические особенности аварии. Модель Areal Locations of Hazardous Atmospheres построена на основе классического дисперсионного уравнения непрерывных потоков загрязнения воздуха. Результаты моделирования визуализируются в виде диаграмм распространения токсикантов в течение 1 часа от начала аварии. Полученные геометрические формы облаков токсикантов совмещаются с картами местностей, подверженных потенциальной угрозе заражения. В результате исследования установлены наиболее неблагоприятные условия потенциальной аварии: летний период, инверсия атмосферы, направление ветра - юго-западное.
Проведение инженерно-экологических изысканий вместе с другими видами инженерных изысканий является важным этапом подготовки мероприятий по охране окружающей среды в составе проектной документации. Цель настоящей статьи заключается в анализе особенностей организационного и методического обеспечения инженерно-экологических изысканий для подготовки проектной документации, необходимой для капитального ремонта гидротехнических сооружений. Работы выполнены на примере плотины водоема, расположенного в поселке Юрьевка Рузаевского муниципального района Республики Мордовия. В результате проведения инженерно-экологических изысканий осуществлены сбор, обработка и анализ полевых материалов, дана характеристика природных и антропогенных условий территории (геологические и инженерно-геологические условия, климатическая, гидрологическая, гидрогеологическая, почвенная характеристика, анализ структуры землепользования и социально-экономических условий). В рамках выполнения работ проведена оценка современного экологического состояния территории (покомпонентные маршрутные наблюдения, отбор и анализ проб воздуха, вод, почв, исследование радиационной обстановки, физических факторов неионизирующей природы), сформулированы рекомендации по охране окружающей среды и минимизации экологических рисков. По итогам обработки и обобщения материалов сделан вывод о текущем и прогнозном соответствии основных параметров состояния природных компонентов предельным показателям, установленным нормативами.
Цель исследования - определение самой эффективной схемы организации сложного узла, находящегося на пересечении улиц 50 лет Октября, Цюрупы и Революционной в городе Уфе. Рассматриваемый узел является местом концентрации транспортных и пешеходных потоков с большим количеством мест приложения труда и точек притяжения. Также через «Центральный рынок» проходят основные автобусные маршруты, трамвайная линия и пригородные маршруты общественного транспорта. Оценка схем производится с точки зрения пешеходной доступности, удобства для движения на общественном транспорте, пропускной способности узла для индивидуального транспорта. Сравниваемые транспортные схемы: существующее положение, локальная реконструкция существующего положения, предложение от главного управления архитектуры и градостроительства, предложение авторов статьи. Схемы включают в себя размещение полос движения, тротуаров, размещение остановочных пунктов и посадочных площадок, размещение пешеходных переходов и велопереездов и режим работы светофора с пофазным разъездом. Кроме того, учитывается площадь, занимаемая улично-дорожной сетью, и площадь озеленения, что является одним из важных критериев устойчивого развития территории. Определено, что сокращение площади улично-дорожной сети не снижает пропускную способность перекрёстка. Результаты проведённых исследований могут быть применены для изменения транспортной схемы и реконструкции узла.
Цель работы - оценка вегетационной активности сельскохозяйственных полей Ровенского района Саратовской области с помощью преобразования tasseled cap. Объектом исследования являются почвы полей, расположенных вблизи пос. Краснополье Ровенского района Саратовской области. Данные о влажности почвы и о значениях вегетационных индексов относились к периоду с 01 июля по 01 августа 2024 г. В качестве исходных материалов для задач дистанционного зондирования применялись мультиканальные снимки, полученные спутником Landsat 8. Обработка космоснимков и картографирование полученного материала проводились с помощью программного комплекса QGIS (версия 3.28.0). Построение картограмм и расчет частотных гистограмм для главных компонент преобразования tasseled cap проводились с помощью программы SAGA GIS (версия 9.2.0). Построены картограммы распределения трех главных компонент Greeness, Brightness и Wetness, расположенных внутри периметра изучаемой территории, где находятся сельскохозяйственные угодья, различающиеся по фенофазе развития растений. При этом имеются как поля с открытой почвой, так и поля, занятые сельскохозяйственными культурами в разных фазах вегетации, при которых присутствуют зрелая, перезревшая, увядающая формы сельскохозяйственной продукции, а также открытая почва, различающаяся по яркости. Установлено, что территория изучаемых сельскохозяйственных угодий обладает неоднородностью в отношении вегетационной активности и представлена как участками с открытым почвенным слоем разного состава и влагосодержания, так и растениями, находящимися в разных фазах вегетационного процесса: зрелая, перезревшая, увядающая формы сельскохозяйственной продукции. Данное агроценотическое разнообразие связано с проводимыми на территории данных сельскохозяйственных угодий мелиоративными мероприятиями. Эффективность главных компонент преобразования tasseled cap в отношении степени открытости почвы полей снижается в следующем порядке: Greeness - Wetness - Brightness.
В статье представлены обобщенные и систематизированные данные физико-химического моделирования выпадения осадка кальцита при смешивании пластовых и закачиваемых вод, полученные в период геологического изучения на месторождениях углеводородов Западной Сибири по методике отраслевого стандарта с использованием программы «РОСА». Выполнена выборка максимального значения прогнозируемого выпадения карбоната кальция и соответствующего этому значению соотношения пластовой и закачиваемой воды в смеси. Анализировались данные, полученные при моделировании процессов заводнения нефтяных залежей минерализованными водами апт-альб-сеноманских отложений с целью поддержания пластового давления, а также при закачке излишков попутно добываемых вод в пласты-коллекторы поглощающего горизонта Западно-Сибирского мегабассейна. Установлено, что в подавляющем большинстве случаев наибольшие значения прогнозируемого образования карбоната кальция фиксируются при доле закачиваемой воды в пласте 9:1. Оценка прогнозных максимальных значений кальцита на рассматриваемой территории дана по нефтегазоносным областям. Выявлена приуроченность максимальных значений прогнозируемого осадка кальцита к центральным районам Западной Сибири (Среднеобская нефтегазоносная область) при заводнении неокомских и юрских горизонтов. Наименьшие его значения установлены для северных районов (Надым-Пурская и Пур-Тазовская нефтегазоносные области) при заводнении неокомских горизонтов.
Несмотря на наличие благоприятных условий для водоснабжения городов Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, рост численности населения может привести к увеличению объемов питьевых вод. И со временем вопрос об альтернативных источниках водных ресурсов будет весьма актуальным. Целью исследования является установление возможности использования вод родников в качестве дополнительного ресурса подземных вод. На территории природного парка «Самаровский Чугас» в пределах г. Ханты-Мансийска в летний меженный период было проведено опробование вод родников и скважин. Химический анализ природных вод проводился в аккредитованной лаборатории стандартным набором методов (титриметрия, спектральный анализ, инструментальный нейтронно-активационный анализ и др.). В работе рассмотрены гидрогеологические условия г. Ханты-Мансийска, в частности химический состав водоносных горизонтов, воды которых используются в хозяйственно-питьевых целях. Изучены родники подземных вод как дополнительный источник водоснабжения в условиях увеличения численности населения города. Дана оценка экологического состояния родников, расположенных в пределах природного парка «Самаровский Чугас» на территории города. Проведенные исследования показали большое разнообразие по химическому составу пресных подземных вод, что свидетельствует о приуроченности вод родников к разным водоносным горизонтам. Во многих родниках установлены повышенные содержания в водах железа, марганца, кремния, что характерно для подземных вод Западной Сибири. И после небольшой водоподготовки (водоочистки) воду из источников можно использовать для хозяйственно-питьевых целей. Но для вовлечения дополнительных источников водоснабжения необходимо проведение ряда мероприятий по предотвращению поступления загрязняющих веществ в подземные воды.
Данное исследование проводилось с целью выявления наиболее сейсмоактивных участков Южного Зауралья и проведения геоэкологического районирования Ясненского района по степени сейсмической опасности и возможных рисков. В основу анализа сейсмической активности Южного Зауралья положены данные инструментальных наблюдений Казахстанского национального центра данных и данных сейсмологической сети Оренбургского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук с 2006 по 2024 г. Исследуемая территория асейсмична, но при этом регистрируются сильные землетрясения, превышающие порог сейсмической безопасности по картам общего сейсмического районирования 2015 г. по шкале Медведева - Шпонхойера - Карника в Ясненском районе. Южное Зауралье богато твердыми полезными ископаемыми. При их добыче применяются буровзрывные работы, которые приводят к увеличению сейсмичности из-за импульсных нагрузок на геологическую среду. Были выявлены наиболее сейсмоактивные участки Южного Зауралья и проведено геоэкологическое районирование Ясненского района Оренбургской области по степени сейсмической опасности. Выявлено, что в зону повышенной сейсмической активности, превышающей прогнозную по карте общего сейсмического районирования (2015), попадают жилые, общественно-деловые, производственные зоны, а также зоны сельскохозяйственного использования и лесного фонда, которые подвержены геоэкологическому риску. Для обеспечения геоэкологической безопасности Южного Зауралья необходимо создание сети сейсмических станций для полного и точного анализа влияния буровзрывных работ на геодинамичность территории.