Методическое и алгоритмическое обеспечение селективной сегментации данных малоглубинного электропрофилирования и магниторазведки для системы контроля природно-антропогенных сред

Цель исследования - разработка методического, алгоритмического и программного обеспечения системы контроля грунта природно-антропогенных сред для количественной оценки геометрических параметров объектов искусственного происхождения по данным малоглубинного электропрофилирования и магниторазведки. На основе метода селективной сегментации и алгоритмов сопоставления данных комплексных неразрушающих исследований (электропрофилирование и магниторазведка) создано специализированное программное обеспечение системы контроля природно-антропогенных сред. Данное обеспечение реализует методику последовательного уточнения информации о структуре грунта: поиск локальных объектов искусственного происхождения, определение диапазона глубин залегания и оценка геометрических параметров. Предложенные методы и алгоритмы могут быть использованы в системах контроля природной среды. Эффективность метода селективной сегментации, алгоритмов сравнительного анализа расположения и структуры выявленных достоверных локальных аномалий, методического обеспечения комплексных неразрушающих исследований природно-антропогенных сред доказана при исследованиях археологических памятников Удмуртской Республики (Кушманское городище Учкакар, Хутор-Озерковское, Кушманские 2-е и 3-е селища). Разработан и обоснован метод селективной сегментации данных малоглубинного электропрофилирования, предназначенный для количественной оценки геометрических параметров объектов искусственного происхождения в грунте по полю кажущегося сопротивления. Отличие предложенного метода состоит в комплексном применении адаптированного метода нечёткой кластеризации FCM и сравнительного анализа смежных по глубине векторных картин преимущественных направлений к данным многоразносного электропрофилирования. Разработано методическое обеспечение сравнительного анализа расположения и структуры достоверных локальных аномалий электропрофилирования и магниторазведки. В отличие от известных подходов учёт априорной информации о форме и структуре аномалий, вызванных возможными объектами поиска, обеспечивает восстановление структуры природно-антропогенной среды. Эффективность предложенного подхода доказана при изучении археологических памятников региона, подтверждена раскопками и данными бурений. Разработана структура системы контроля грунта природно-антропогенных сред, включающая методическое, алгоритмическое и программное обеспечение селективной сегментации и сопоставления данных малоглубинного электропрофилирования и магниторазведки. Введение дополнительных модулей и управляющих сигналов определяет адаптивность системы при выявлении достоверных локальных аномалий грунта, минимизацию ошибок первого и второго рода и количественную оценку геометрических параметров выявленных объектов.