Ανάπτυξη Συστήματος Διαχείρισης αντικειμενο-σχεσιακής Βάσης γεωτρητικών δεδομένων για τη μοντελοποίηση λιγνιτικών κοιτασμάτων

Γκίννης, Δημήτριος; Gkinnis, Dimitrios

dc.contributor.author	Γκίννης, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Gkinnis, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2017-01-17T09:49:02Z
dc.date.available	2017-01-17T09:49:02Z
dc.date.issued	2017-01-17
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44209
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6412
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Γεωπληροφορική”
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Bάση χωρικών δεδομένων (ΣΔΒΔ)	el
dc.subject	Μοντελοποίηση λιγνιτικών κοιτασμάτων	el
dc.subject	Κοιτάσματα	el
dc.subject	Οbject-relational database	en
dc.subject	Database Management Systems (DBMS)	en
dc.subject
dc.title	Ανάπτυξη Συστήματος Διαχείρισης αντικειμενο-σχεσιακής Βάσης γεωτρητικών δεδομένων για τη μοντελοποίηση λιγνιτικών κοιτασμάτων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/0470dde7ed974578bbc4961549816f7b254efcb2
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-03-07
heal.abstract	Τα δεδομένα (data) στις μέρες μας καταγράφονται και χρησιμοποιούνται σε κάθε δραστηριότητα. Τα δεδομένα πρέπει να είναι οργανωμένα με τέτοιο τρόπο ώστε να διευκολύνεται η αναζήτηση και η ενημέρωσή τους. Ένας από τους βασικούς λόγους για τους οποίους αναθέτουμε σε υπολογιστές να επιλύουν προβλήματα είναι η δυνατότητα τους να αποθηκεύουν και να επεξεργάζονται μεγάλο όγκο δεδομένων με ταχύτητα, ακρίβεια και ασφάλεια. Ο συνηθέστερος τρόπος αποθήκευσης δεδομένων είναι με τη μορφή αρχείων. Για μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα σε αυτό το ταχύτατα αναπτυσσόμενο πεδίο που αφορά στη διαχείριση των δεδομένων, υπήρχε η ανάγκη μια νέας προσέγγισης. Το νέο που προέκυψε σαν φυσική εξέλιξη της διαχείρισης δεδομένων υπο μορφή αρχείων, ήταν οι Βάσεις Δεδομένων και τα Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (ΣΔΒΔ) (Database Management Systems (DBMS). Η ραγδαία ανάπτυξη και εξάπλωση των Συστημάτων Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων, οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι αποτελούν ουσιαστικά την πηγή πληροφοριών και τον τροφοδότη των περισσότερων λογισμικών και των εφαρμογών που χειρίζονται δεδομένα. Επιπλέον τα συστήματα αυτά παρέχουν την απαραίτητη ασφάλεια, αξιοπιστία, ταχύτητα και οργάνωση που είναι απαραίτητα στοιχεία όταν πρόκειται για μεγάλο όγκο δεδομένων. Παράλληλα ολοένα και περισσότερο αυξάνεται η χρήση λογισμικών που χειρίζονται χωρικά-γεωγραφικά δεδομένα. Ο όγκος των δεδομένων αυτών, που είναι ακόμη μεγαλύτερος σε σχέση με τα υπόλοιπα (τα «περιγραφικά» λεγόμενα) δεδομένα επιβάλλει την δυνατότητα επέκτασης των Συστημάτων Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων ώστε να παρέχουν την δυνατότητα αποθήκευσης και αξιοποίησης των γεωχωρικών δεδομένων. Η παρούσα εργασία αφορά στην ανάπτυξη ενός Συστήματος Διαχείρισης αντικειμενο-σχεσιακής Βάσης γεωτρητικών Δεδομένων για τη μοντελοποίηση λιγνιτικών κοιτασμάτων. Ο προσδιορισµός των ποσοτικών σε συνάρτηση πάντα με τις ποιοτικές παραµέτρους κάθε κοιτάσµατος αποτελεί το κύριο µέληµα των γεωλογικών και κοιτασµατολογικών µελετών. Ανεξάρτητα από τη δοµή του κοιτάσµατος, τόσο τα γεωλογικά όσο και τα εκµεταλλεύσιµα αποθέµατα θα πρέπει να προσδιορισθούν µε τη µεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια, ώστε να επιτευχθεί η µέγιστη δυνατή απόληψη του κοιτάσµατος. Οι παραπάνω γενικές αρχές αποκτούν ιδιαίτερη σηµασία σε κοιτάσµατα, τα οποία εµφανίζουν έντονη ανοµοιογένεια, όπως τα πολυστρωµατικά λιγνιτικά κοιτάσµατα. Τα λιγνιτικά κοιτάσματα της λεκάνης της Φλώρινας στη Δυτική Μακεδονία παρουσιάζουν ένα πολύ δύσκολο πρόβλημα μοντελοποίησης. Κάθε κοίτασμα αποτελείται από πολλές λεπτές στρώσεις λιγνίτη που κυμαίνονται από λίγα εκατοστά έως μερικές δεκάδες εκατοστά σε πάχος και λεπτά ενδιάμεσα στείρα στρώματα από vi \| Σ ε λ ί δ α μαργαϊκούς ασβεστόλιθους, μάργες, αργίλους και άμμο. Αυτά τα στρώματα είναι πρακτικά πολύ δύσκολο να μοντελοποιηθούν το καθένα ξεχωριστά. Λόγω της έλλειψης αξιόπιστης και λεπτομερούς στρωματογραφικής συσχέτισης, πραγματοποιήθηκε εφαρμογή συγχώνευσης μεθόδων πριν από οποιαδήποτε παρεμβολή και μοντελοποίηση. Η πολυπλοκότητα του κοιτάσματος αυξάνεται περαιτέρω με την παρουσία τεκτονικών ρηγμάτων. Αυτή η εργασία παρουσιάζει τις διαδικασίες και τις μεθόδους μοντελοποίησης για την εκτίμηση του αποθέματος σε ένα λιγνιτικό κοίτασμα το οποίο θεωρείται κομβικό για την ανάπτυξη και την παραγωγή λιγνίτη για τα επόμενα χρόνια καθώς θα υποστηρίξει τη λειτουργία ενός σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην ευρύτερη περιοχή. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη δομή κι οργάνωση της βάσης γεωτρητικών δεδομένων, στη κατασκευή των μοντέλων της στρωματογραφικής συσχέτισης των λιγνιτικών στρωμάτων και λιθολογίας γεωλογικών σχηματισμών, για τον ασφαλή υπολογισμό του γεωλογικού αποθέματος. Η χρήση εξειδικευμένου λογισμικού (RockWorks) σε όλα τα στάδια της μοντελοποίησης και των υπολογισμών είναι απαραίτητη για την ολοκλήρωση της εργασιας και όλα τα βήματα εξηγούνται διεξοδικά, μέσω Παραρτημάτων. Όλα αυτά προϋποθέτουν να έχει αναπτυχθεί ένα ολοκληρωμένο μεταλλευτικό μοντέλο του κοιτάσματος, το οποίο θα εκτιμά με ακρίβεια τη μεταλλοφορία του σε κάθε θέση του χώρου. Για να γίνει αυτό, δημιουργήθηκε ένα ολοκληρωμένο Σύστημα Διαχείρισης αντικειμενο-σχεσιακών Βάσεων Δεδομένων. Αρχικά, έγινε ο σχεδιασμός της βάσης χωρικών δεδομένων (data modeling), ο οποίος χωρίζεται: α) στον εννοιολογικό σχεδιασμό ο οποίος περιλαμβάνει τον καθορισμό των οντοτήτων, των χαρακτηριστικών τους γνωρισμάτων, καθώς και των σχέσεων που υπάρχουν μεταξύ τους, με τη δημιουργία του διαγράμματος Οντοτήτων - Συσχετίσεων, β) στο λογικό σχεδιασμό, όπου περιγράφονται οι κανόνες που χρησιμοποιήθηκαν για τη μετάβαση από το εννοιολογικό σχήμα στο λογικό και γ) στο φυσικό σχεδιασμό, με τη δημιουργία της βάσης και την εισαγωγή των χωρικών δεδομένων και των τρόπων ενοποίησής τους με τη χρήση του λογισμικού βάσεων δεδομένων PostgreSQL. Μετά την ολοκλήρωση της εισαγωγής των πρωτογενών γεωτρητικών δεδομένων, ακολούθησε ο έλεγχος της εγκυρότητας της γεωμετρίας των δεδομένων, αφού πρώτα πραγματοποιήθηκε ο απαραίτητος μετασχηματισμός του συστήματος αναφοράς συντεταγμένων Hatt των γεωτρήσεων αλλά κι όλων των πρωτογενών δεδομένων (ρήγματα περιοχής μελέτης) που εξήχθησαν από τα δοθέντα αρχεία, στο παγκόσμιο σύστημα αναφοράς (WGS ’84) που υποστηρίζει, μεταξύ των άλλων, το λογισμικο RockWorks για την αποτελεσματικότερη αξιοποίηση της χωρικής πληροφορίας. Στη συνέχεια, έγινε η σύνδεση της PostgreSQL βάσης με το λογισμικό για την επεξεργασία, ανάλυση κι αξιοποίηση των χωρικών δεδομένων μέσω των vii \| Σ ε λ ί δ α δυνατοτήτων των εργαλείων του λογισμικού. Τα πιο σημαντικά αποτελέσματα της ανάλυσης των γεωτρητικών δεδομένων αφορούν τη χαρτοσύνθεση των θέσεων των λιγνιτικών γεωτρήσεων, τη δημιουργία 3-διαστάσεων στρωματογραφικών γεωτρητικών στηλών, τη δημιουργία ίχνους πολλαπλών λιθοστρωματογραφικών γεωτρητικών στηλών σε τομή 2-διαστάσεων, την ανάπτυξη του μοντέλου λιθολογίας των γεωλογικών σχηματισμών με τη μέθοδο πλευρικής εξώθησης και της παρεμβολής των σημείων των κόμβων με τη μέθοδο των Αντιστρόφων Αποστάσεων (Αντιστρόφων του τετραγώνου της απόστασης) των στρωμάτων λιθολογίας των γεωτρήσεων και τέλος, τη δημιουργία ενός χωρικού μοντέλου στρωματογραφικού συσχετισμού με τη βοήθεια του αλγορίθμου Kriging και παράλληλη δημιουργία «δυαδικής μορφής» μοντελοποιημένων επιφανειών, για τον τελικό υπολογισμό της μάζας και του όγκου του λιγνιτικού κοιτάσματος και την εκτίμηση του γεωλογικού αποθέματος του λιγνιτικού κοιτάσματος.	el
heal.advisorName	Μήτρου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παναγιώτου, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Αδάμ, Αικατερίνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	true