Description:

Аксёнов Д.Е., "Оценка накопленного воздействия добычи нефти на окружающую среду с использованием материалов космической съёмки", НП «Прозрачный мир», Вопросы оценки воздействия добычи нефти и газа на окружающую среду сегодня приобретают особое значение для компаний нефтегазового сектора, в немалой степени в связи с пристальным вниманием к экологическим вопросам со стороны государственных структур и общественности. Именно экологические вопросы становятся заметным, а иногда и ключевым аргументом в имущественных спорах о правах на разработку месторождений. Перед нефтяными и газовыми предприятиями встают задачи: быстрой оценки реального уровня воздействия на окружающую среду применяемых технологий; разделения воздействия, образовавшегося в результате собственной деятельности компании и унаследованного от предыдущих хозяев месторождений (особенно актуально для месторождений, освоенных ещё в советское время и сменивших владельцев в 90-ые – начале 2000-ых гг.); расстановки приоритетов и оптимизация процесса рекультивации загрязнённых и нарушенных земель; выбора оптимальной технологии и партнёров для освоения новых месторождений; планирования коридоров для строительства продуктопроводов с учётом их воздействия на окружающую среду. В 2006 году некоммерческое партнерство «Прозрачный мир», совместно с американскими партнёрами, Институтом мировых ресурсов (World Resources Institute), и компанией ТНК-BP начало осуществление проекта «Оценка накопленного воздействия добычи нефти и газа на природную среду в России». Особенности проекта: использование только открытой информации; обязательное признание результата авторитетными экспертами; участие независимых экологических общественных организаций, таких как Российское отделение Всемирного фонда дикой природы (WWF), Гринпис России, Международный социально-экологический союз; проект рассчитан на три года. В первый год мы занимались отработкой методики на примере пилотных участков: Покровское месторождение в Оренбургской области и Самотлорское месторождение в Ханты-Мансийском автономном округе (Югре); компания ТНК-BP предоставляет финансовую поддержку и обеспечивает доступ участникам проекта на свои месторождения, выбранные в качестве пилотных участков. Исходные материалы: именно материалы космической съёмки являются основным источником данных для оценки воздействия. Нами были использованы следующие основные типы снимков: Landsat 7 ETM+ за период 1999-2002 гг., 6 спектральных каналов разрешением 30 метров, 1 панхроматический канал разрешением 15 метров, 2 тепловых (TIR) канала разрешением 60 метров; Landsat 5 TM за период 1988-1993 гг., 6 спектральных каналов разрешением 30 метров, 2 тепловых (TIR) канала разрешением 120 метров; Terra ASTER за период 2002-2005 гг., 3 спектральных канала разрешением 15 метров, 1 тепловой канал с разрешением 90 метров. Вышеупомянутые данные являются общедоступными. Снимки Landsat до 2001-2002 гг. доступны бесплатно для скачивания с сайта Университета штата Мериленд (University of Maryland). Снимки ASTER тоже до недавнего времени были бесплатными, хотя сегодня за них введена плата, цена является достаточно доступной даже для некоммерческих структур. В то же время, все вышеупомянутые снимки охватывают лишь период до 2001-2002 гг., за исключением некоторых более поздних сцен Aster. Используя их, мы можем получить оценку воздействия по состоянию на начало века. Для оценки современного состояния необходимы актуальные снимки. Источником таких снимков для проекта является Инженерно-технический центр «СканЭкс», который принимает разнообразную спутниковую информацию на собственную сеть станций, охватывающую всю территорию России. В частности, нами были использованы следующие типы снимков: SPOT 2 4 HRV HRVIR за период 2006 г., 4 спектральных канала разрешением 20 метров и один панхроматический канал разрешением 10 метров; IRS-1C 1D LISS-3 PAN за период 2005-2006 гг., 3 спектральных канала разрешением 23 метра и панхроматический канал разрешением 5,8 метра; EROS за период 2005-2006 гг., панхроматические снимки разрешением около 2 метров; RADARSAT-1 за период 2004-2006 гг., радарные снимки с разрешением в стандартном режиме 25 метров. Перспективными для дальнейшего использования являются также снимки Landsat 5 TM, которые также принимаются сегодня на собственные станции ИТЦ «СканЭкс». Основные результаты первого года проекта по пилотным территориям: используя доступные сегодня космические снимки, нам удалось в ходе пилотной фазы проекта непосредственно выделить следующие категории территорий объектов, появившихся в результате освоения нефтяных месторождений: 1. Территории, на которых исходные экосистемы полностью уничтожены в результате строительства объектов инфраструктуры: кустовые площадки; отдельные буровые площадки скважины (преимущественно разведочные); дороги; трубопроводные коридоры ЛЭП; факельное хозяйство; карьеры и песчаные отвалы (в результате гидронамыва); промышленные площадки (насосные станции и пр.); территории населённых пунктов; заброшенные объекты инфраструктуры, на которых восстанавливается вторичная лесная растительность. Дешифрируемость этих объектов инфраструктуры оказалась различной для разных пилотных участков. Так, для Самотлорского месторождения (и, видимо, для большинства других месторождений Западной Сибири) все объекты инфраструктуры имеют достаточно чёткие дешифровочные признаки и легко выявляются даже по снимкам среднего разрешения, таких как Landsat. Сравнение с данными ТНК-BP показало почти полное совпадение с данными, полученными при обработке космических снимков. Определённые сложности возникают лишь при разделении трубопроводных коридоров, трасс ЛЭП и просёлочных дорог в местах их высокой плотности. Использование для таких территорий снимков с разрешением 15-30 метров позволяет нанести объекты инфраструктуры с точностью, соответствующей картам масштабов 1:100 000–1:200 000. Использование панхроматических снимков IRS PAN с разрешением 5,8 метра позволяет достичь точности, достаточной для построения карт масштаба 1:25 000, и может являться более привлекательной по цене альтернативой аэрофотосъёмке. Рис. 1. Снимок Landsat-5 TM. Пространственное разрешение 30 м. Дата съемки 22 мая 1988 г. Рис. 2. Снимок Landsat-7 ETM+. Пространственное разрешение 30 м. Дата съемки 19 сентября 1999 Рис. 3. Снимок SPOT-4. CNES, SpotImage, RDC ScanEx, 2006. Пространственное разрешение 20 м. Дата съемки 1 июня 2006 г. Гораздо большие сложности возникают при работе на месторождениях, расположенных в староосвоенных регионах. Здесь инфраструктура нефтегазовой промышленности маскируется другими видами антропогенного воздействия (например, воздействием сельского хозяйства, инфраструктурой общего пользования, инфраструктурой других отраслей промышленности). Так, при работе по территории Покровского месторождения в Оренбургской области достоверность выделения кустовых площадок по снимкам Landsat, ASTER, IRS LISS и IRS PAN составила лишь 50%. И только использование снимков EROS с разрешением около 2 метров позволило достоверно выделить эти элементы инфраструктуры. Рис. 4. Покровское месторождение. Снимок EROS-A. ImageSat International N.V., RDC ScanEx, 2005. Пространственное разрешение 2 м. Дата съемки 7 ноября 2005 г. Масштаб 1:20000 2. Территории, на которых исходные экосистемы уничтожены или изменены в результате загрязнения эвтрофикации: достаточно крупные (крупнее 1 га.) участки замазученности после старых и свежих разливов, а также участки, вскоре после проведения рекультивации (последние на торфянистых почвах мало отличаются от загрязнённых до начала восстановления растительности); вторичная эвтрофная растительность по участкам старой или не слишком интенсивной замазученности, по окраинам замазученных территорий. (Как правило, позволяет более точно определить реальные границы загрязнения нефтепродуктами); ранее замазученные участки, на которых вторичная растительность появилась в результате рекультивации или естественного восстановления; в ряде случаев, но с меньшей степенью достоверности возможно также выделить участки с изменённой растительностью в результате относительно более слабой эвтрофикации по различным причинам (без сплошной замазученности или вообще эвтрофицированные не в результате разливов, часто следов нефтепродуктов при натурном обследовании не обнаруживается). Основной дешифровочный признак сильно загрязнённых нефтепродуктами участков, не покрытых растительностью, свечение в дальнем инфракрасном (тепловом) диапазоне. В видимом, ближнем и среднем инфракрасных диапазонах тёмная мазутная корка выглядит так же, как и вода — поглощает большую часть излучения, но при этом является более значительно более тёплой. Предварительное выделение таких территорий производилось путём полуавтоматической классификации с использованием нейронных сетей Кохонена (программное обеспечение — ScanEx NeRIS). Сравнение с данными компании по Самотлорскому месторождению и выборочная полевая проверка подтвердили надёжность этого метода. Были даже выявлены загрязнённые участки, не отмеченные в базе данных компании. Ключевые слова: данные компания, такая участок, разлив, вторичный растительность, загрязнённый нефтепродукт, нефтяная месторождение, месторождение, район, причина, западный сибирь, антропогенный воздействие, панхроматический канал, нефть газ, коридор, предположение, станция, оренбургский, сравнение, среда, цена, канал разрешение, реальный граница, нефть, период спектральный, мочь, первый год, метод, оренбургский область, дата съёмка, время, начало, область, сложность, результат, растительность, оценка, тепловая канал, канать, космический снимки, панхроматический, собственный, год, результат разлив, диапазон, тип снимок, масштаб, хороший, покровский, экологический, дата, внимание, компания, пространственный, космический снимок, граница, территория, съёмка, пилотный, такая снимки, добыча нефть, инфраструктура, тип, значительный, замазученность, правило, россия, различие, загрязнить участок, покровский месторождение, информация, иной, полный покрытие, загрязнить, сканэкс, самотлорский месторождение, объект инфраструктура, следующий, разрешение дата, степень, снимка разрешение, выявленный загрязнённый участок, лесной, след нефтепродукт, карта, окружающий среда, промышленность, теплов, измененный растительность, спектральный, сибирь, альтернатива, рекультивация, снимок, тепловая диапазон, самотлорский, объект, перспективный, след, нефтепродукт, предварительный, газ, разработка, участок растительность, трубопроводный коридор, нефтяной, пространственный разрешение, разлить, освоение, рис, тепловой канал, признак, ряд, эвтрофикация, материал, измененный, вопрос, космический снимка, период, актуальный, дорога, условие, рекультивированный участок, исходный, реальный, оценка воздействие, спектральный канал, достаточный, космический, проведение, строительство, тепловой, канал, преимущественно, разрешение, загрязнённый участок, радарный снимки, аксенов, воздействие, связанный, вышеупомянутый, загрязнение, воздействие добыча, снимка, полный, вторичный, проект, окружающий, доступный, полученный, общественный организация, пилотный участок, почва, экологический вопрос, антропогенный, вид, такая территория, прозрачный мир, определённый, участок, добыча, загрязненный, канать разрешение, регион, дешифровочный признак, использование, экосистема, западный, площадка