CC BY
32
------------------------------------------- © Т.Н. Елисафенко, 2004
УДК 624.131.504:624.122 Т.Н. Елисафенко
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ДАЛЬНЕВОСТО ЧНОГО ХРАНИЛИЩА ГОРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ ПО УГОЛЬНЫМ МЕСТОРОЖДЕНИЯМ
Семинар № 11
ГГ а Дальнем Востоке, учитывая его
-1-1 геополитическое положение, чрезвычайно важно не допустить разрушения ландшафтов и загрязнения биосферы до катастрофического уровня, как это наблюдается в других эксплуатируемых угольных бассейнах, и свести к минимуму негативное воздействие горного производства
Принятие управленческих решений по рациональному природопользованию должно базироваться на единой информационной основе, обеспечивающей сбор, хранение, первичную обработку информации, а также анализ полученных ранее и получаемых в настоящее время данных и прогнозирование изменений природной среды под действием реализации принятых решений.
Информационные методы управления охраной окружающей среды и природопользованием включают экологический мониторинг, методы картографирования и кадастры, геоин-формационные системы (ГИС), моделирование и прогнозирование антропогенных экологических процессов.
Информационной основой рационального природопользования, управления качеством окружающей среды и устойчивого развития производства должен стать горноэкологический мониторинг, организация которого предусмотрена природоохранным законодательством РФ и ведется на действующих и ликвидируемых угледобывающих предприятиях. Важнейшим инструментом оценки качества и количества информации становится моделирование. Модель - ядро информационного процесса, банк данных - его информационная база.
Развитие и реструктуризация угольной промышленности в современных условиях требуют соответствующего информационноаналитического обеспечения, а также возможности обмена горно-экологической информацией со смежными ведомствами и контролирующими организациями. Структура, содержание, порядок ведения документальнофактографических и картографических баз и банков данных должны учитывать федеральное и региональное законодательство, особенности топливно-энергетического комплекса на Дальнем Востоке, разнообразное геологическое строение, горно-геологические условия, экологическую обстановку в регионе, возможность связи с Минэнерго, Минприроды и другими заинтересованными организациями, а также многие другие вопросы. Нормативная база по этому вопросу разработана слабо.
За последние 30 лет накоплен огромный массив информации о горно-экологических условиях отработки угольных месторождений, потребность в которой все возрастает. Резкое увеличение объема информации происходит в связи с введением положения о горноэкологическом мониторинге.
До настоящего времени на Дальнем Востоке не имеется объединенного хранилища полученной информации, что создает ряд проблем для ее использования при анализе и прогнозировании экологической обстановки и не дает возможности для общей оценки ситуации, анализа ее временного изменения, а также разработки экологического прогноза.
В ОАО «ДальвостНИИпроектуголь» совместно с институтом «КузбассГИПРОшахт» в
2001-2002 гг. выполнена НИР «Разработка и внедрение банка данных по горногеологическим и экологическим условиям угольных месторождений Дальнего Востока для обоснования инвестиций, проектирования, строительства и эксплуатации угледобывающих предприятий».
Анализ нормативной, методической, научной и популярной литературы по вопросам информатизации позволил оценить состояние вопроса в России, разработать основные положения организации банка горно-экологических данных угольных месторождений Дальнего Востока, сформулировать общие требования к создаваемому банку, определить тематику входящих в банк баз данных, разработать некоторые формы входных и выходных документов.
Созданием специализированных документально-фактографических баз и банков данных, в том числе с использованием технологий Географических Информационных Систем (ГИС) в угольной промышленности России занимались многие организации и ведомствами, например, МНИИЭКО ТЭК, ВНИГРИуголь, ВНИМИ, ГИПРОуглеавтоматизация, ОАО «Кузбассгипрошахт». За последние» 20 лет (Потапов, 1999) были разработаны и загружены несколько тысяч баз данных. Однако, к 2001 г. сохранились лишь считанные единицы созданных баз (Росинформуголь, КузбассГИ-ПРОшахт, ИГД им. Скочинского и др.)
Проводились попытки внедрения наработок этих и некоторых других институтов в организациях Минтопэнерго на Дальнем Востоке. Однако игнорирование местных особенностей и отсутствие "привязки" системы сделало все предыдущие наработки неработоспособными.
В настоящее время разработано весьма разнообразное программное обеспечение для создания, управления и актуализации баз данных и ГИС. Различные организации и службы имеют те базы данных, которые наиболее удовлетворяют их запросы.
В процессе изучения состояния вопроса по созданию или приобретению готовой специализированной базы данных по горноэкологическим условиям на угольных месторождениях выяснилось, что имеется целый ряд банков данных и обрабатывающих программ которые можно использовать только как основу при создании Дальневосточного банка горно-экологических данных.
Банк данных предназначен для хранения характеристик природных, промышленных, ор-
ганизационно-хозяйственных и других объектов. Отличительной чертой разработанной структуры является то, что число типов объектов и их характеристик не ограничено самой структурой. Это достигается за счет хранения объектов и характеристик едиными массивами с возможностью структурирования массива объектов разнообразными связями и отнесения любой характеристики к любому объекту.
В соответствии с разработанной структурой и порядком функционирования банка данных институтом «Кузбассгипрошахт» созданы программные средства Банка Данных, работающие в СУБД Microsoft Access.
Цель создания банка - накопление, хранение и актуализация данных по горногеологическим и экологическим условиям угольных месторождений Дальнего Востока. Структура и порядок функционирования банка должны позволить:
о Извлекать исходные данные в виде выборок по отдельным объектам в части горногеологических условий месторождений и экологического сопровождения обоснования инвестиций и проектирования горных работ на угольных месторождениях,
o Обобщить и систематизировать данные по горно-геологическим и экологическим условиям основных (ресурсоопределяющих) угольных месторождений Дальнего Востока, о Удовлетворять текущие информационные потребности как разработчиков, так и, по-возможности со временем по мере заполнения банка, контролирующие органы, в виде отдельных выборок, справочно-аналитический информации.
Основные требования к исходным данным по горно-геологическим условиям определяются в следующих документах:
Требования к изучению и оценке горноэкологических последствий добычи твердых полезных ископаемых. - М.: ВСЕГИНЕО, 1992;
Требования к геолого-экологическим исследованиям и картографированию масштаба 1:50000 - 1:25000ю -М.: ВСЕИНГЕО, 1990;
Инструкция по изучению токсичных компонентов при разведке угольных и сланцевых месторождений. Ред. В.Р. Клер. - М.: ИЛ АН СССР, 1982;
Технические требования угольной промышленности к геологоразведочным работам и исходным геологическим материалам, представляемым для проектирования шахт и разрезов. - М.: Минуглепром СССР, 1986.
Экологическое сопровождение состоит из экологического обоснования инвестиционностроительного проекта и экологического мониторинга окружающей среды при реализации инвестиционно-строительного проекта.
Основой системы экологического сопровождения является инвестиционно-строительный проект. Система экологического сопровождения содержит требования к проведению на различных этапах инвестиционного процесса, комплекса выходных документов необходимых для регламентации инвестиционной деятельности, согласования экологических требований, и обеспечение сопровождения соответствующими законодательными, нормативнометодическими и информационными материалами (Рекомендации..., 1998).
Основные требования изложены в следующих документах:
- Рекомендации по экологическому сопровождению инвестиционно-строитель-ных проектов. - М.: ГП "ЦЕНТРИНВЕСТпроект", 1998.
- Практическое пособие к СП 11-101-95 по разработке раздела "Оценка воздействия на окружающую среду" при обосновании инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений. - М.: ГП "ЦЕНТРИНВЕСТпро-ект", 1999.
- Инструкция о порядке проведения оценки воздействия на окружающую среду предприятий угольной промышленности. Санкт-Петербург, ГИПРОШАХТ, 1993.
- Эталон раздела "Охрана окружающей природной среды" проектов предприятий угольной промышленности. Минтопэнерго. Санкт-Петербург-Москва: ГИПРОШАХТ, Цен-трогипрошахт, 1993. 56с.
Исходя из требований к изучению и оценке геолого-экологических последствий добычи угля, технических требований угольной промышленности к исходным материалам, представляемым для проектирования шахт и разрезов, а также рекомендаций по экологическому сопровождению инвестиционно-строительных проектов, основные требования к банкам данных сводятся к следующему.
Разрабатываемый банк горно-
экологических данных должен позволить с наименьшими затратами труда и времени и наибольшей эффективностью использовать информацию о горно-экологических условиях угольных месторождений при обосновании инвестиций, проектировании, строительстве, экс-
плуатации и ликвидации предприятий и облегчить связь с субподрядными, контролирующими, специализированными научными, проектными организациями, поиск литературы, обмен опытом и информацией (через INTERNET). Его структура, содержание, порядок ведения документально-фактографических баз и банков данных должны учитывать возможность связи с федеральными и территориальными и другими заинтересованными организациями и ведомствами.
Система информационных ресурсов должна состоять из следующих основных структурных элементов:
I. Библиографическая (библиотечная) информационная система (ИС) с системой поиска и обработки информации (информационнопоисковая система), в которой можно выделить:
- отраслевую электронную библиотеку информации по проектированию, НИР;
- отраслевой автоматизированный банк законодательных документов;
- единый фонд управленческой и технической документации;
- фонд архивного хранения проектов строительства угольных предприятий.
II. Банк цифровой информации по горногеологическим и экологическим условиям угольных месторождений.
III. Банк картографической текущей и архивной информации на основе ГИС.
Каждый из указанных выше компонентов единой системы информационных ресурсов является специализированной информационной подсистемой и отличается от других подсистем по своему функциональному назначению, информационным потокам, источникам наполнения баз и банков данных
Стремление получить как можно большую отдачу от огромного количества информации, накопленной в оперативных базах данных, привело к возникновению в 90-х годах концепции хранилищ данных.
Под хранилищем данных подразумевается предметно-ориентированный, интегрированный, привязанный ко времени и неизменяемый набор данных, предназначенный для поддержки принятия решений.
Предметная ориентированность означает, что данные объединены вокруг основных предметов (или субъектов) организации, а не вокруг прикладных программ, в которых используются эти данные.
Интегрированность состоит в том, что данные поступают из разных источников, имеют разный формат, разрознены, разнотипны, зачастую противоречат друг другу, но перед помещением в хранилище все данные согласуются и в хранилище загружаются уже непротиворечивые данные, вследствие чего, хранилище данных является «единым источником правды» для управляющего персонала.
Привязка данных ко времени подразумевает, что хранилище данных предназначено для анализа данных во времени.
Неизменяемость означает, что данные не обновляются в оперативном режиме, а лишь регулярно пополняются за счет информации из оперативных баз данных, при этом новые данные никогда не заменяют прежние, а лишь дополняют их.
Предметная ориентированность Дальневосточного банка горно-экологичес-ких данных
- угольные месторождения Дальнего Востока. Интегрированность данных может быть достигнута за счет сбора из опубликованных источников всей обобщенной информации о горно-экологических характеристиках угольных месторождений Дальнего Востока и ее актуализации за счет корректировки обобщенной информации данными позже проведенных изысканий. Привязка горно-экологических данных ко времени позволит выявить скрытые зависимости изменения горноэкологических показателей от применения тех или иных технологий и режимов эксплуатации угольных месторождений, что, несомненно, будет одним из ценных результатов создания Дальневосточного банка горно-экологичес-ких данных. Неизменяемость данных может быть достигнута введением ступенчатой системы принятия решения о помещении информации в банк данных, что при незначительном увеличении времени заполнения банка данных резко повысит качество хранимой информации.
Анализ технического задания на концептуальное обоснование структуры Дальневосточного банка горно-экологических данных показывает, что первая очередь банка данных не достигнет по количеству данных степени хранилища данных. Вторая очередь банка данных (уже за пределами требований НИР к организации Дальневосточного банка горноэкологических данных) больше будет связана с
созданием распределенной системы накопления и обработки данных. И только третья очередь (при мощных инвестициях в информационные системы угледобывающей отрасли Дальнего Востока это время может наступить скоро; вопрос об инвестициях и времени затронут по той причине, что угледобывающая промышленность не стоит на месте, а перевести информацию, не только новую, но и старую, на компьютерную основу нужно не только одной организации, а практически всех организаций, собирающих горно-экологичес-кую информацию) достигнет стадии хранилища данных.
Для Дальневосточного банка горноэкологических данных идеально подходит концепция хранилищ данных (предметная ориентированность, интегрированность, привязка ко времени, неизменяемость данных), но, при этом, по крайней мере, для первой очереди банка данных, не следует идти на использование каких-то сложных технологий работы с данными, таких, как мультипроцессорная обработка и т.п.
Учитывая то, что в основе хранилища данных может быть реляционная СУБД (централизованная или распределенная), синтезируем для концепции Дальневосточного банка горноэкологических данных следующие положения:
- Дальневосточный банк горноэкологических данных должен иметь возможность распределенной работы с данными;
- должен быть предусмотрен вариант включения Дальневосточного банка горноэкологических данных в распределенную систему управления базами данных;
Таким образом, предложенное решение по созданию не банка данных, а структурной единицы распределенной системы хранилищ данных обеспечит сбор, хранение, актуализацию и манипулирование самой разнообразной информацией от карт до аналитических отчетов по конкретной проблематике, включая расчетные модели горно-технологических и гидрогеологических (фильтрационных) процессов.
Сама система должна формироваться как распределенная, объединяющая различные источники информации, построенная на основе модели клиент-сервер. В качестве агента в данной системе может использоваться инструментальная ГИС.
— Коротко об авторах -------------------------
Елисафенко Т.Н. — ОАО «ДальвостНИИпроектуголь».
