Аэрокосмический мониторинг в задачах оценки геоэкологических рисков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов : Aerospace monitoring in the problems for assessment of geoecological risks for accidental spills of oil and petroleum products

Оценка геоэкологических рисков на объектах нефтегазового комплекса непосредственно связана с обеспечением безопасности территорий, на которых они расположены. Особенно тяжелые последствия воздействия на экологическое состояние территорий оказывают аварийные разливы нефти и нефтепродуктов. Решение да...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Вычислительные технологии
Main Authors: Аковецкий, Виктор Геннадьевич, Афанасьев, Алексей Викторович, Ильченко, Анжела Асхатовна
Format: Text
Language:Russian
Published: Институт Вычислительных технологий СО РАН 2021
Subjects:
Online Access:https://dx.doi.org/10.25743/ict.2021.26.1.006
http://www.ict.nsc.ru/jct/annotation/2014
id ftdatacite:10.25743/ict.2021.26.1.006
record_format openpolar
institution Open Polar
collection DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology)
op_collection_id ftdatacite
language Russian
topic аэрокосмический мониторинг
чрезвычайная ситуация
аварийный разлив нефти и нефтепродуктов
интерпретация изображений
классификация нефти
spellingShingle аэрокосмический мониторинг
чрезвычайная ситуация
аварийный разлив нефти и нефтепродуктов
интерпретация изображений
классификация нефти
Аковецкий, Виктор Геннадьевич
Афанасьев, Алексей Викторович
Ильченко, Анжела Асхатовна
Аэрокосмический мониторинг в задачах оценки геоэкологических рисков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов : Aerospace monitoring in the problems for assessment of geoecological risks for accidental spills of oil and petroleum products
topic_facet аэрокосмический мониторинг
чрезвычайная ситуация
аварийный разлив нефти и нефтепродуктов
интерпретация изображений
классификация нефти
description Оценка геоэкологических рисков на объектах нефтегазового комплекса непосредственно связана с обеспечением безопасности территорий, на которых они расположены. Особенно тяжелые последствия воздействия на экологическое состояние территорий оказывают аварийные разливы нефти и нефтепродуктов. Решение данного класса задач требует оценки уровня аварийного разлива и его классификации с позиций возникновения чрезвычайной ситуации. В статье рассмотрена возможность замены традиционных визуальных методов оценки разливов на разработанные автоматизированные и автоматические способы, использующие для решения задач классификации материалов аэрокосмических съемок. Приведены результаты автоматической классификации изображений мониторинговых наблюдений, которые имели место при аварийном разливе дизельного топлива в г. Норильске, аварии танкера на морской акватории о. Маврикий и аварии сухопутного нефтепровода. Полученные результаты показали работоспособность разработанных методов и возможность их использования в задачах инвентаризации и паспортизации аварийных разливов нефти на суше и акваториях. : Purpose. The aim of this work is to ensure the environmental safety of the territories where the accidental spills of oil and oil products have occurred. They have a significant negative impact on the environment of land and water areas. To minimize their impact and eliminate the consequences, an “emergency” regime is introduced in Russia. Depending on the level of the oil spill, it may cover both the territory of a separate facility and a region, and the entire state as a whole. Methods. Traditionally, an estimate of the level of a spill is determined based on the mass of the spilled oil through visual observations from aircraft or ground measurements at selected points. This approach does not allow an accurate assessment of the total area of pollution, the nature of pollution inside the oil slick, as well as the dynamics of its spread over time. To eliminate these limitations, it is proposed to use systems of aerospace monitoring observations and automatic measurements of oil slick parameters: area, composition and mass. To solve this problem, the method of “comparison with the reference standard” was used. Here, samples of color gradations of oil and oil product spill spots proposed in the Bonn Agreement of 2004 were prepared as reference standards. Results. The method was implemented using the experimental software complex AGIR-TM (Aerospace, Geoinformatics, Research, Risks-Technological Modules) which was developed at the Department of Geoecology of the Gubkin Russian State University of Oil and Gas (NRU). During the experimental testing of this method, the work was carried out to assess the accidental spill in the following cases diesel fuel in Norilsk (2020), oil on a tanker in the water area of Mauritius (2020) and oil in an oil pipeline (2012, 2017). The method provides the localization of the area spills along with the color correction (normalization), classification of the composition of oil and oil products and the through account of the investigated processes. The work results in determination for the area of the oil and oil products spill, its composition and weight. Conclusions. The article shows the relevance of solving problems related to the problem of liquidation of emergency spills of oil and oil products at the facilities of the oil and gas complex. The main approaches to aerospace monitoring observations and automatic interpretation of spill parameters are considered. The proposed approach is based on the use of “digital twins” that implement the transition from manual (visual) to automated and automatic modes for determining the parameters of an oil spill: area, composition and mass. The results presented in the article showed the efficiency of the proposed method and the possibility of its use in the tasks of assessing geoecological risks associated with accidental spills of oil and oil products on land and in water areas. : Вычислительные технологии, Выпуск 1 (26) 2021, Pages 72-85
format Text
author Аковецкий, Виктор Геннадьевич
Афанасьев, Алексей Викторович
Ильченко, Анжела Асхатовна
author_facet Аковецкий, Виктор Геннадьевич
Афанасьев, Алексей Викторович
Ильченко, Анжела Асхатовна
author_sort Аковецкий, Виктор Геннадьевич
title Аэрокосмический мониторинг в задачах оценки геоэкологических рисков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов : Aerospace monitoring in the problems for assessment of geoecological risks for accidental spills of oil and petroleum products
title_short Аэрокосмический мониторинг в задачах оценки геоэкологических рисков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов : Aerospace monitoring in the problems for assessment of geoecological risks for accidental spills of oil and petroleum products
title_full Аэрокосмический мониторинг в задачах оценки геоэкологических рисков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов : Aerospace monitoring in the problems for assessment of geoecological risks for accidental spills of oil and petroleum products
title_fullStr Аэрокосмический мониторинг в задачах оценки геоэкологических рисков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов : Aerospace monitoring in the problems for assessment of geoecological risks for accidental spills of oil and petroleum products
title_full_unstemmed Аэрокосмический мониторинг в задачах оценки геоэкологических рисков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов : Aerospace monitoring in the problems for assessment of geoecological risks for accidental spills of oil and petroleum products
title_sort аэрокосмический мониторинг в задачах оценки геоэкологических рисков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов : aerospace monitoring in the problems for assessment of geoecological risks for accidental spills of oil and petroleum products
publisher Институт Вычислительных технологий СО РАН
publishDate 2021
url https://dx.doi.org/10.25743/ict.2021.26.1.006
http://www.ict.nsc.ru/jct/annotation/2014
long_lat ENVELOPE(88.203,88.203,69.354,69.354)
geographic Norilsk
geographic_facet Norilsk
genre norilsk
genre_facet norilsk
op_relation http://www.ict.nsc.ru/jct/t26n1?l=eng
http://www.ict.nsc.ru/jct/t26n1?l=eng
https://dx.doi.org/10.25743/ict.2021.26.1.001
op_doi https://doi.org/10.25743/ict.2021.26.1.006
https://doi.org/10.25743/ict.2021.26.1.001
container_title Вычислительные технологии
container_issue 1(26)
container_start_page 72
op_container_end_page 85
_version_ 1766116382981750784
spelling ftdatacite:10.25743/ict.2021.26.1.006 2023-05-15T17:25:05+02:00 Аэрокосмический мониторинг в задачах оценки геоэкологических рисков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов : Aerospace monitoring in the problems for assessment of geoecological risks for accidental spills of oil and petroleum products Аковецкий, Виктор Геннадьевич Афанасьев, Алексей Викторович Ильченко, Анжела Асхатовна 2021 https://dx.doi.org/10.25743/ict.2021.26.1.006 http://www.ict.nsc.ru/jct/annotation/2014 ru rus Институт Вычислительных технологий СО РАН http://www.ict.nsc.ru/jct/t26n1?l=eng http://www.ict.nsc.ru/jct/t26n1?l=eng https://dx.doi.org/10.25743/ict.2021.26.1.001 аэрокосмический мониторинг чрезвычайная ситуация аварийный разлив нефти и нефтепродуктов интерпретация изображений классификация нефти Text article-journal Journal Article ScholarlyArticle 2021 ftdatacite https://doi.org/10.25743/ict.2021.26.1.006 https://doi.org/10.25743/ict.2021.26.1.001 2021-11-05T12:55:41Z Оценка геоэкологических рисков на объектах нефтегазового комплекса непосредственно связана с обеспечением безопасности территорий, на которых они расположены. Особенно тяжелые последствия воздействия на экологическое состояние территорий оказывают аварийные разливы нефти и нефтепродуктов. Решение данного класса задач требует оценки уровня аварийного разлива и его классификации с позиций возникновения чрезвычайной ситуации. В статье рассмотрена возможность замены традиционных визуальных методов оценки разливов на разработанные автоматизированные и автоматические способы, использующие для решения задач классификации материалов аэрокосмических съемок. Приведены результаты автоматической классификации изображений мониторинговых наблюдений, которые имели место при аварийном разливе дизельного топлива в г. Норильске, аварии танкера на морской акватории о. Маврикий и аварии сухопутного нефтепровода. Полученные результаты показали работоспособность разработанных методов и возможность их использования в задачах инвентаризации и паспортизации аварийных разливов нефти на суше и акваториях. : Purpose. The aim of this work is to ensure the environmental safety of the territories where the accidental spills of oil and oil products have occurred. They have a significant negative impact on the environment of land and water areas. To minimize their impact and eliminate the consequences, an “emergency” regime is introduced in Russia. Depending on the level of the oil spill, it may cover both the territory of a separate facility and a region, and the entire state as a whole. Methods. Traditionally, an estimate of the level of a spill is determined based on the mass of the spilled oil through visual observations from aircraft or ground measurements at selected points. This approach does not allow an accurate assessment of the total area of pollution, the nature of pollution inside the oil slick, as well as the dynamics of its spread over time. To eliminate these limitations, it is proposed to use systems of aerospace monitoring observations and automatic measurements of oil slick parameters: area, composition and mass. To solve this problem, the method of “comparison with the reference standard” was used. Here, samples of color gradations of oil and oil product spill spots proposed in the Bonn Agreement of 2004 were prepared as reference standards. Results. The method was implemented using the experimental software complex AGIR-TM (Aerospace, Geoinformatics, Research, Risks-Technological Modules) which was developed at the Department of Geoecology of the Gubkin Russian State University of Oil and Gas (NRU). During the experimental testing of this method, the work was carried out to assess the accidental spill in the following cases diesel fuel in Norilsk (2020), oil on a tanker in the water area of Mauritius (2020) and oil in an oil pipeline (2012, 2017). The method provides the localization of the area spills along with the color correction (normalization), classification of the composition of oil and oil products and the through account of the investigated processes. The work results in determination for the area of the oil and oil products spill, its composition and weight. Conclusions. The article shows the relevance of solving problems related to the problem of liquidation of emergency spills of oil and oil products at the facilities of the oil and gas complex. The main approaches to aerospace monitoring observations and automatic interpretation of spill parameters are considered. The proposed approach is based on the use of “digital twins” that implement the transition from manual (visual) to automated and automatic modes for determining the parameters of an oil spill: area, composition and mass. The results presented in the article showed the efficiency of the proposed method and the possibility of its use in the tasks of assessing geoecological risks associated with accidental spills of oil and oil products on land and in water areas. : Вычислительные технологии, Выпуск 1 (26) 2021, Pages 72-85 Text norilsk DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology) Norilsk ENVELOPE(88.203,88.203,69.354,69.354) Вычислительные технологии 1(26) 72 85