Математичні методи аерокосмічного геомоніторингу природних ресурсів з оцінюванням їх попиту і прикладами використання: частина друга – поклади вуглеводнів
DOI:
https://doi.org/10.36023/ujrs.2026.13.1.292Ключові слова:
аерокосмічний геомоніторинг, методи системного аналізу, оптичні та геофізичні аномалії, геофлюїдодинамічні та неотектонічні процеси, морфометричні дослідження, структурне дешифрування, фотометруванняАнотація
Стаття присвячена актуальній проблемі: обґрунтуванню можливості використання окремих запропонованих математичних методів обробки дистанційних та наземних спектрометрувань рослин та ґрунтів, які вже апробовані, для вирішення різних нафтогазопошукових завдань, наряду з відомими прямими методами (геофізичними, геохімічними, біологічними, та ін.) у різних геологічних та ландшафтних умовах. На основі системного підходу розроблено або модифіковано цілий ряд математичних методів аерокосмічного геомоніторингу природних ресурсів, в тому числі і вуглеводнів (ВВ).
Протягом понад тридцять років співробітники ЦАКДЗ ІГН НАНУ у процесі дистанційних та наземних досліджень апробували десятки відомих та авторських розробок для обробки результатів спектрометрувань рослин та ґрунтів: факторний аналіз, методи спектральних контрастів, аналітичних мереж, структурно-текстурного аналізу, міждисциплінарної інтеграції аерокосмічної і наземної інформації та системного підходу тощо. Крім того, для детальної оцінки нафтогазоперспективності окремих ділянок на суходолі, застосовувались метод евристичного критерію, спосіб прийняття рішень та ін.
На основі експертних оцінок та методу аналізу ієрархій, викладеного у частині 1, були визначені найбільш оптимальні з них: статистичний метод виділення оптичних аномалій ландшафту, обумовлених покладами вуглеводнів, за матеріалами аерокосмічних зображень, метод спектральних контрастів, метод спектральної автокореляції, метод генетичних алгоритмів та метод багатокритеріальної оптимізації, які описуються в даній статті з прикладами їхнього використання при пошуку покладів вуглеводнів і результатами їх оцінки у різних геологічних і ландшафтних умовах.
Внесок авторів: Концептуалізація – О.І. Архіпов, О.Д. Федоровський; методологія – О.І. Архіпов, О.Д. Федоровський, А.В.Хижняк, формальний аналіз – О.І. Архіпов, А.В. Хижняк, систематизація, візуалізація – О.І. Архіпов, А.В. Хижняк, підготовка тексту статті: авторський рукопис – О.І. Архіпов, А.В. Хижняк, рецензування та редагування – О.І. Архіпов, А.В. Хижняк, А.Д. Бондаренко, візуалізація – А.Д. Бондаренко. Всі автори прочитали та погодилися з опублікованою версією рукопису.
Фінансування: Це дослідження виконано в рамках НДР «Розроблення та удосконалення методів і технологій геопросторового моделювання для вирішення тематичних задач дистанційного зондування Землі», РК 0123U100684.
Доступність даних: Дані можуть бути надані авторами за обґрунтованим запитом.
Подяки: Автори вдячні Національній академії наук України за підтримку цього дослідження. Ми також вдячні рецензентам і редакторам за їхні цінні коментарі, рекомендації та увагу до роботи.
Конфлікти інтересів: Автори заявляють, що не мають конфлікту інтересів.
Протягом понад тридцять років співробітники ЦАКДЗ ІГН НАНУ у процесі дистанційних та наземних досліджень апробували десятки відомих та авторських розробок для обробки результатів спектрометрувань рослин та ґрунтів: факторний аналіз, методи спектральних контрастів, аналітичних мереж, структурно-текстурного аналізу, міждисциплінарної інтеграції аерокосмічної і наземної інформації та системного підходу тощо. Крім того, для детальної оцінки нафтогазоперспективності окремих ділянок на суходолі, застосовувались метод евристичного критерію, спосіб прийняття рішень та ін. На основі експертних оцінок та методу аналізу ієрархій, викладеного у частині 1, були визначені найбільш оптимальні з них: статистичний метод виділення оптичних аномалій ландшафту, обумовлених покладами вуглеводнів, за матеріалами аерокосмічних зображень, метод спектральних контрастів, метод спектральної автокореляції, метод генетичних алгоритмів та метод багатокритеріальної оптимізації, які описуються в даній статті з прикладами їхнього використання при пошуку покладів вуглеводнів і результатами їх оцінки у різних геологічних і ландшафтних умовах.
Посилання
Alam, T., Kwon, H., & Lee, J. (2020). A review on genetic algorithm: Past, present, and future. Multimedia Tools and Applications, 79(23–24), 15253–15286.https://doi.org/10.1007/s11042-020-10139-6
Arkhipov O.I., Stankevich S.A., Titarenko O.V. (2009). The boundaries of hydrocarbon deposits mapping by ground spectrometry data. Theoretical and applied aspects of geoinformatics, no. 6, pp. 123-131. URL: jnas.nbuv.gov.ua/article/UJRN-0000176818
Daw, R. H. (1970). The Advanced Theory of Statistics. By M. G. Kendall and A. Stuart. Volume 1, Distribution Theory (Second Edition) 1963. Pp. xii + 433, Price 84s. Volume 2, Inference and Relationship. 1961. Pp ix + 676. Price 132s. Volume 3, Design and Analysis, and Time Series. 1966. Pp. ix + 552. Price 136s. London: Charles Griffin & Co., Ltd. Journal of the Staple Inn Actuarial Society, 19(01), 72–77. https://doi.org/10.1017/S0020269X00008276
Fedorovskiy A. D., Artyushenko M. V., Kozlov Z. V. (2004). Parametric synthesis of the Earth sensing space systems based on the genetic method. Space science and technology, 10(1), 54–60.
Khyzhnyak, A. V., Yefimenko, T. A., Arkhipov, O. I., Tomchenko, O. V., Sukhanov, K. Yu., Fedorovskyi, O. D. (2016). Heuristic methods for evaluating areas of oil and gas promising territories based on interdisciplinary integration of aerospace and ground information (on the example of the Dnieper-Donets Depression). Ukrainian Journal of Remote Sensing of Earth, (9), 12–21. DOI: 10.36023/ujrs.2016.9.75
Khyzhnyak, A. V., Arkhipov, O. I., Fedorovskyi, O. D., Yefimenko, T. A. (2017). Search for hydrocarbon deposits based on the analysis of space and ground information using multi-criteria optimization and analytic network processes (on the example of the Dnieper-Donets Depression). Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, (7), 56–63. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126799.
Lukin, A.E. (2004). Direct oil and gas prospecting: reasons of failures and ways to improve efficiency. Geologist of Ukraine.. No. 3, pp. 18–43.
Merriam, D.F. Development, significance, and influence of geomathematics: Observations of one geologist. Mathematical Geology 14, 1–10 (1982). https://doi.org/10.1007/BF01037443.
Pererva, V.M.; Lyalko, V.I., Arkhipov, A.I. et al. (1995). Direct search of oil and gas deposits by remote sensing methods. National Academy of Sciences of Ukraine, Centre for Aerospace Research of the Earth. Prepr. Kyiv.
Popov M.O., Тopolnytskyi М.V., Titarenko O.V., Stankevich S.A., Аndreiev А.A. (2020). Forecasting gas and oil potential of subsoil plots via co-analysis of satellite, geological, geophysical and geochemical information by means of subjective logic. WSEAS Transactions on Computer Research, vol. 8, pp. 90-101. DOI: 10.37394/232018.2020.8.11
Schowengerdt R.A. (2007). Remote Sensing: Models and Methods for Image Processing. Amsterdam: Elsevier, 560 p. DOI: 10.1016/B978-0-12-369407-2.X5000-1
Sedlerova O.V., Arkhipov A.I., Golubov S.I., Bondarenko A.D. (2021). Experimental priming of unmanned aerial vehicles for forecasting oil and gas promising facilities. Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth. 8 (3), 49–57.
Siddique, A., & Adeli, H. (2017). Nature-inspired computing: An overview and some future directions. Cognitive Computation, 9(5), 701–715. https://doi.org/10.1007/s12559-017-9502-z
Stankevich S.A., Titarenko O.V. (2008). Optimization of the ground spectrometry data at mapping of inter-phytosynthetic anomalies. Scientific Vissnik of the National Agrarian Univercity, (128). Kyiv: NAUU, 312–319.
Stankevich S.A., Titarenko O.V. (2013). Multi-segment oil and gas deposit edge detection by high-dimensional spectrometric data. Journal of Information, Control and Management Systems, vol. 11, no. 2, pp. 145-154.
Stankevich S.A., Titarenko O.V, Svideniuk M.O. (2019). Landslide susceptibility mapping using GIS-based weight-of-evidence modelling in Central Georgian regions. Proceedings of International Scientific Conference “Natural Disasters in Georgia: Monitoring, Prevention, Mitigation”. Tbilisi: Mikheil Nodia Institute of Geophysics, pp. 187-190. URL: openlibrary.ge/handle/123456789/8668
Yakimchuk, V. G., Levchik E. I., Sukhanov K. Yu., Porushkevich A. Yu., Fedorovskiy A. D. (2012). Determination of informative features in reflection spectra and laser-induced fluorescence of vegetation cover for aerospace monitoring of the earth surface. Dopovidy National Academy of Sciences of Ukraine, (1), 132–136.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійні умови: автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації на твір, одночасно ліцензований за міжнародною ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, що дозволяє іншим поділитися твором з підтвердженням авторства твору та первинною публікацією в цьому журналі.
Автори, направляючи рукопис у редакцію «Українського журналу дистанційного зондування Землі», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції журналу матеріалу, в т. ч. такі об’єкти авторського права як фотографії автора, рисунки, схеми, таблиці тощо), в тому числі на відтворення у пресі та мережі Інтернет, на поширення, на переклад рукопису на будь-які мови, експорту та імпорту примірників журналу зі статтею авторів з метою розповсюдження, на доведення до загального відома. Зазначені вище права автори передають редакції без обмеження терміну і на території всіх країн світу без обмеження в т. ч. на території України.
Автори гарантують наявність у них виняткових прав на використання переданого редакції матеріалу. Редакція не несе відповідальності перед третіми особами за порушення даних авторами гарантій. За Авторами залишається право використання їх опублікованого матеріалу, його фрагментів і частин в особистих, у тому числи наукових і освітянських цілях. Права на рукопис вважаються переданими Авторами редакції з моменту підписання до друку випуску журналу, в якому він публікується. Передрук матеріалів, опублікованих у журналі, іншими фізичними та юридичними особами можливий тільки зі згоди редакції, з обов’язковим зазначенням випуску журналу, в якому було опубліковано матеріал.