База данных активных разломов Евразии (объяснительная записка)

Введение   Принципы и методы   Исходные материалы   Свойства объектов   Обосновывающие атрибуты   Оценочные атрибуты   Заключение  

2. Принципы и методы создания Базы данных

2.1 Редактирование объектов Базы данных

Общие положения. Объектами БД являются активные разломы и зоны разломов, а также активные флексуры и складки, под которыми предполагается наличие разлома, и зоны глубинных нарушений, выраженные в геофизических полях и проявленные на поверхности лишь косвенными признаками. Структурным выражением объекта БД является сам разлом и весь комплекс сопутствующих ему активных элементов, среди которых может преобладать разрывная или складчатая составляющая. Линия разлома обычно соответствует наиболее выраженному и выходящему на поверхность разрывному элементу зоны. В качестве объектов БД могут выделяться отдельные сегменты разломов и разломных зон, если они обособлены от соседних сегментов и/или отличаются от них. Отличия могут быть выражены: изменением морфологии, кинематики или простирания разлома; изменением его выраженности в рельефе, например, появлением или исчезновением связанных с разломом уступов, ложбин и гряд; разделением единого разлома на отдельные ветви или примыканием других разломов; изменение характера сейсмичности. Только на такой сегмент распространяются сведения об активных движениях, полученные при исследованиях в его пределах, и только с ним соотносятся ближайшие к нему эпицентры землетрясений.

Контекстные материалы. При редактировании и оценке объектов БД привлекаются контекстные материалы – комплект данных, непрерывно и однообразно покрывающих всю территорию Евразии и надежно привязанных к местности. На основе сопоставления с контекстными материалами осуществляется обязательный контроль характеристик каждого объекта БД, что позволяет рассматривать их совокупность в качестве единой системы. Важнейшим из таких материалов является топоснова, в качестве которой выбрана цифровая модель рельефа 3-сек разрешения SRTM V3 (базовая топоснова). Путём сопоставления с ней все объекты приводятся к единому уровню детальности изображения и точности расположения. Второй элемент комплекта – мозаика цветных космоснимков LandSat ETM+ 15-метрового разрешения. На основе их дешифрирования осуществляется контроль расположения объектов в областях со слаборасчлененным рельефом, детализация внутреннего строения разломных зон, и иногда выявляются признаки активности структур и предварительная оценка их кинематики. В комплект входят также сейсмологические данные, заимствованные из различных каталогов. Результаты сопоставления с ними, учитывающие наклон разлома, используются для уточнения положения и параметров объектов БД в качестве косвенных признаков.

Стандартные масштабы рассмотрения. Интерпретация результатов составления БД зависит от того масштаба, в котором дешифрируются контекстные материалы, редактируются объекты и оцениваются их параметры. Рабочий масштаб, в котором производятся редактирование и оценка объектов непосредственно в процессе составления БД, ограничен разрешением базовой топосновы. Вместе с тем, он должен быть достаточно генерализованным, чтобы обеспечить качественное изображение модели рельефа при его дешифрировании. В качестве рабочего масштаба редактирования выбран масштаб 1:500000. Масштаб, в котором предполагается визуализация БД в виде карты и интерпретация её пользователем (базовый масштаб представления), должен обеспечивать качественное изображение объектов, отредактированных в рабочем масштабе. Он учитывает детальность изображения, характерную для региональных карт активных разломов как основных материалов-источников для БД и должен быть детальнее, чтобы обеспечивать возможность уточнения внесенных с них данных. Поэтому в качестве базового демонстрационного выбран масштаб 1:1000000.

Редактирование конфигурации объектов. Перенос линий объектов из различающихся по детальности материалов-источников в БД не является формальным. Если важные структурные элементы на материалах-источниках изображены недостаточно детально или смещены относительно реального местоположения, их позиция и конфигурация уточняются по результатам дешифрирования базовой топосновы или космоснимков, с возможным разделением на несколько объектов, если при дешифрировании элемент обнаруживает сложное строение или разную выраженность в разных своих частях. Если структурные элементы в материалах слишком детализированы, они генерализуются с возможным объединением смежных элементов в единый объект. Все объекты БД приводятся к виду, когда интервалы между узловыми точками их линий сопоставимы. Число описывающих объект точек должно быть не менее четырех, а максимальный угол изгиба в узловой точке не должен превышать 45º. Таким образом, все вносимые в БД объекты приводятся к единой детальности изображения и стандартным геометрическим характеристикам.

При дешифрировании линий объектов БД предполагается, что активный разлом так или иначе выражен в рельефе. Независимо от того, как структура объекта выражена на более детальных материалах, в БД линии объектов проводятся по тем дешифровочным элементам рельефа (уступам, ложбинам, грядам), которые различимы на базовой топоснове, с учетом кинематики, указанной в источнике или предполагаемой из контекста. Случаи, когда линия разлома остается не согласованной с рельефом в рабочем масштабе, допускаются, если она в таком виде была закартирована непосредственно на местности или детальном снимке. Условием включения новых объектов в БД является согласованность их кинематики с уже имеющимися в БД смежными объектами, структурная целостность и непротиворечивость системы нарушений. В природе не встречаются простые (без локальных усложнений) пересечения активных структур. Так, пересечение сдвиговых зон приводит к их искривлениям и последовательному развитию новых отрезков обеих зон [Trifonov et al., 1993]. Поэтому пересечение объектов без наличия указанных признаков, как и близкое расположение параллельных разнонаправленных сдвигов, не допускаются в БД. Обычно крестообразные наложения возникают при наложении объектов, заимствованных из разных источников. В этих случаях одному из них присваивается меньшая достоверность, и этот объект в точке пересечения разделяется и корректируется для получения реалистичного кинематического соотношения.

Соотношение частных данных и обобщений. Сведения об общей региональной структуре учитываются посредством включения в БД результатов обобщающих исследований, обзорных карт и баз данных, отражающих результаты уже проведенной интерпретации первичной полевой информации. Параметры, следующие из таких обобщений, включаются в БД либо на тех участках, где свойства уже существующих объектов им не противоречат, либо если на основе дешифрирования можно создать новый объект, соответствующий обобщению, или несколько объектами, различающихся по степени соответствия свойствам, указанным в материале-источнике для зоны в целом.

Разные авторы по-разному интерпретируют структуру, и при наложении в БД независимые материалы могут отчасти противоречить друг другу. Тем не менее, вся совокупность сведений по возможности фиксируется и интегрируется в общую систему объектов БД. Это обеспечивает возможность разных вариантов ее интерпретации, что важно для построения различных гипотез и планирования дальнейших исследований. Цель составления БД – максимально полно и всесторонне представить всё многообразие элементов системы активных нарушений. Признаки же ключевых составляющих этой системы будут естественным образом проявляться в совокупном материале БД по мере включения в него все новых локальных данных о конкретных объектах.

Складывающаяся система объектов БД является результатом анализа их частных соотношений в локальном масштабе. При этом производится локальная взаимная увязка свойств редактируемого и смежных объектов на основе структурных и кинематических принципов. Запрещается оценивать соотношения объектов, исходя из общих представлений об окружающей структуре и возможной позиции объектов в широком геодинамическом контексте. Региональная ситуация не должна быть основанием для оценки данных. Напротив, она является результатом составления БД и проявляется при целостном восприятии материала в более общем масштабе как форма представления новых знаний.

При рассмотрении пользователем всей системы объектов БД в генерализованном региональном масштабе, она становится основой для проведения дальнейшего анализа. При этом должна приниматься во внимание значимость отдельных объектов, определяемая по достоверности их активности и скоростям движений. Ценность представляют и конкретные данные по отдельному объекту, и та позиция в общей структуре, которую он занимает. БД создается чтобы использовать характеристики объектов для решения научных и практических задач, а также чтобы предоставить исследователю целостную картину распределения активных деформаций.

Далее: 2.2 Исходные материалы для Базы данных