Введение
1 Проблемы мониторинга природно-технических систем магистральных трубопроводов и подходы к их решению 11
1.1 Особенности и научные подходы к мониторингу линейных природно-технических систем 11
1.2 Тенденции и перспективы в области мониторинговых систем обработки, анализа и представления геопространственных данных .. 16
1.3 Физико-географические условия строительства и эксплуатации газопроводов севера Западной Сибири 20
1.4 Технологические особенности проектирования, строительства и эксплуатации трасс магистральных трубопроводов в условиях криолитозоны 25
1.5 Воздействие на окружающую среду при обустройстве и эксплуатации трасс магистральных газопроводов 32
1.5.1 Основные процессы, влияющие на магистральные газопроводы криолитозоны 32
1.5.2 Причины и экологические последствия аварий магистральных трубопроводов 34
Выводы 38
2 Современные средства и методы дистанционного зондирования земли для мониторинга природно-технических систем 40
2.1 Анализ требований к видам дистанционной информации ДЗЗ, применяемой при изучении и картографировании ПТС 40
2.2. Мировые тенденции используемой и создаваемой аппаратуры действующих и проектируемых зарубежных КА ДЗЗ 44
2.2.1 Используемая и создаваемая съемочная аппаратура ДЗЗ действующих и проектируемых зарубежных КА работающей в оптическом и ИК диапазоне 44
2.2.2 Используемая и создаваемая съемочная аппаратура ДЗЗ действующих и проектируемых зарубежных КА в радиодиапазоне 47
2.3 Сравнительный анализ и оценка аэрокосмической информации для целей мониторинга состояния ПТС МГ 49
2.3.1 Возможности применения данных ДЗЗ для мониторинга состояния ПТС МГ. 49
2.3.2 Анализ информационных свойств данных ДЗЗ для целей монит-ринга состояния ПТС МГ. 52
2.3.3 Оценка информативности данных ДЗЗ для целей мониторинга состояния ПТС МГ. 63
Выводы 73
3 Разработка модели зависимости состояния линейных ПТС от характера взаимодействия природной и техногенной составляющих . 75
3.1 Математическая модель взаимодействия природной и техногенной составляющих ПТС 75
3.2 Разработка динамической модели состояния ПТС 82
3.2.1 Анализ устойчивости и построение динамической модели ПТС 82
3.2.2 Алгоритм построения динамической модели ПТС 85
3.3 Реализация разработанной модели на базе современных информационных технологий 87
3.3.1 Возможности использования современных ГИС-технологий для решения задач мониторинга 87
3.3.2 Разработка структуры баз данных информационно-аналитического комплекса анализа состояния ПТС МГ. 89
3.3.3 Информационно-картографическое обеспечение мониторинга ПТСМГ. 92
3.3.4 Концептуальная модель хранения геопространственных данных в комплексной базе данных 98
Выводы 103
4 Оценка состояния и построение прогнозов динамики природно-технических систем магистральных газопроводов 105
4.1 Оценка состояния МГ по данным аэрокосмического мониторинга 105
4.1.1 Определение вероятностных характеристик состояния ПТС 105
4.1.2 Построение регрессионной модели общей вероятности нарушения равновесия ПТС 109
4.1.3 Построение частных регрессионных моделей и определение логической составляющей общей вероятности нарушения равновесия ПТС 113
4.2 Построение прогнозов динамики ПТС МГ на основе данных аэрокосмического мониторинга 115
4.3 Возможности практического использования разработанной методики линейных ПТС на примере проектируемой трассы магистрального трубопровода «Обская-Бованенково» 130
Выводы 139
Заключение 141
Литература 144
Приложения 153
