Геодезія, картографія і аерофотознімання. – 2023. – Випуск 97
Permanent URI for this collection
Міжвідомчий науково-технічний збірник
У збірнику опубліковані статті за результатами досліджень інженерної геодезії, супутникової геодезії, геодезичної гравіметрії, картографії, фотограмметрії, дистанційного зондування Землі, геоінформатики, кадастру та моніторингу земель. Входить до Переліку наукових фахових видань з технічних наук, який затвержений МОН України.
Геодезія, картографія і аерофотознімання : міжвідомчий науково-технічний збірник / Міністерство освіти і науки України, Національний університет «Львівська політехніка» ; відповідальний редактор К. Р. Третяк. – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2023. – Випуск 97. – 93 с. : іл. : ill.
Геодезія, картографія і аерофотозніманняЗміст
1 | |
5 | |
16 | |
24 | |
32 | |
46 | |
56 | |
64 | |
70 | |
79 | |
89 |
Content
1 | |
5 | |
16 | |
24 | |
32 | |
46 | |
56 | |
64 | |
70 | |
79 | |
89 |
Browse
Recent Submissions
Item State and prospects of Lviv plans research(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Сосса, Ростислав; Бортник, Сергій; Лозинський, Віктор; Sossa, Rostyslav; Bortnyk, Serhii; Lozynskyi, Victor; Інститут історії України НАН України; Університет імені Яна Кохановського; Національний університет “Львівська політехніка”; Institute of History of Ukraine NASU; Jan Kochanowski University; Lviv Polytechnic National UniversityМета дослідження – визначення стану досліджень особливостей картографування та картографічних творів Львова і на цій основі – розроблення завдань з продовження таких досліджень на системній основі з використанням ГІС-технологій. Теоретичну та методологічну основу дослідження становили сучасні уявлення про значення карти як важливого документа геопросторової інформації та про картографію як важливий метод фіксування стану подій та явищ. Методологія дослідження базується на принципах історизму, об’єктивності, системності, усебічності. Використано методи структурно-функціонального та бібліографознавчого аналізу, аналітичний, порівняльного аналізу. Результати. Численні плани Львова здавна були об’єктами досліджень науковців і фахівців. Проведений аналіз виконаних раніше досліджень виявив поряд із очевидними здобутками, насамперед у картознавчому плані, певні прогалини. Досі відсутній повний перелік виданих і рукописних планів Львова, не всі періоди картографування міста вивчені належним чином. Геоінформаційні технології практично не застосовувались під час аналізу планів. На початковому етапі перебуває дослідження точності планів Львова з допомогою ГІС-інструментарію. На основі вивчення стану досліджень планів міста запропоновано головні напрями системного вивчення картографічної спадщини Львова. Результатом картбібліографічного дослідження стане бібліографічний покажчик друкованих і рукописних планів Львова. Створенням бібліографічного покажчика літератури з історії картографування Львова завершаться історіографічні пошуки. Визначальний вплив на подальші дослідження планів матиме застосування геоінформаційних технологій. На часі створення геопорталу планів міста, на якому будуть представлені наявні друковані та рукописні плани, а також історичні плани-реконструкції. Геопортал стане якісним джерелом інформації про давні плани для проведення досліджень фахівцями різних галузей, а також виконуватиме важливу суспільну функцію зі збереження національної картографічної спадщини. Наукова новизна дослідження полягає у визначенні головних напрямів системного вивчення планів Львова: картбібліографія, історіографія, створення геопорталу, використання геоінформаційних технологій. Практичну значущість результатів дослідження становить узагальнена інформація про вивчення картографічної спадщини Львова та її історіографія, місця зберігання давніх планів.Item Analysis of the residual distortion and forward motion influence on the accuracy of spatial coordinates determination based on UAV survey(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Глотов, Володимир; Бяла, Мирослава; Шило, Євгеній; Hlotov, Volodymyr; Biala, Myroslava; Shylo, Yevhenii; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityМетою роботи є дослідження цифрової неметричної камери Canon EOS 5D Mark III, що встановлюється на октокоптері DJI S1000 на предмет точності визначення просторових координат за знімками; виявлення та аналіз джерел похибок, що впливають на точність стереофотограмметричного знімання камерою Canon EOS 5D Mark III. Виконано стереофотограмметричне знімання та аерознімання з октокоптера DJI S1000 полігону маркованих точок, що слугували джерелом отримання даних для побудови стереомоделей з їх подальшим опрацюванням в програмному пакеті “Delta 2”. Сформовано каталоги просторових координат маркованих точок досліджуваних полігонів із вимірювань електронним тахеометром Trimble M3 DR і зі стереомоделей, обчислено різниці та СКП визначення просторових координат точок на знімках. Зважаючи на специфіку розміщення маркованих точок на досліджуваних полігонах, також обчислено вплив рельєфу місцевості та лінійного зсуву зображення на точність даних аерознімання. Отримані результати дослідження підтверджують наявність залишкової дисторсії оптичної системи цифрової камери Canon EOS 5D Mark III, що зумовлює необхідність проведення калібрування камери для підвищення точності отриманих знімків задля подальшого використання з метою картографування, моніторингу геоморфологічних процесів та явищ, створення ЦМР тощо. Також виявлено вплив лінійних зсувів та похибок, спричинених перепадом висот місцевості знімання, на точність побудови стереомоделей. Запропоновано конфігурацію та створено полігон маркованих контрольних точок на місцевості для проведення калібрування цифрової неметричної камери в умовах максимально наближених до умов знімання, що, з огляду на проаналізовані літературні джерела, є ефективнішим за калібрування в лабораторії.Item Organization of geoinformation monitoring of geospatial data of green plants of the street and road network of the city of Odesa(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Бакова, Катерина; Карпінський, Юрій; Bakova, Kateryna; Karpinskyi, Yurii; Київський національний університет будівництва і архітектури; Kyiv National University of Construction and ArchitectureМета цієї роботи – впровадження постійно діючої системи безперервних спостережень за зеленими насадженнями з оновлення геопросторових даних. Методика. Для реалізації поставленої мети за допомогою ГІС технологій запроваджено моніторинг зелених насаджень, де щодо кожного насадження відображається актуальна інформація та зберігається історія змін кожного об’єкта. Зазначені роботи поділяються на декілька етапів. Перший етап передбачає проведення інвентаризації зелених насаджень та складання паспорту об’єкта, другий – внесення змін, які відбуваються в реальний момент часу, на кшталт посадки, обрізки, корчування пня, пошкодження внаслідок стихійних лих тощо. Таким чином, маємо базу даних зеленого господарства на будь-який момент часу та хронологію догляду за рослинами. Такий підхід дає змогу розглядати облік зелених насаджень як можливу складову Національній інфраструктурі геопросторових даних (НІГД) та використовувати ті ж методи, адже принципи актуальності цифрових топографічних даних є базовими в геоінформаційних системах підтримки прийняття управлінських рішень, у системах автоматизованого створення й ведення кадастрів різного призначення. Наукова новизна та практична значущість. Питання обліку зелених насаджень населених пунктів є актуальним у сучасному світі. Не менш важливим є питання підтримання актуальності отриманих даних. За допомогою геопорталу “Моніторинг зелених насаджень міста Одеса” забезпечено впровадження постійно діючої системи безперервних спостережень з оновлення геопросторових даних зелених насаджень та можливістю відслідкувати зміни щодо кожного окремого дерева. Це допоможе у прийнятті управлінських рішень щодо озеленення міст, значно скоротити бюджетні витрати на догляд за зеленим господарством у майбутньому, контролювати кількість та якість проведених робіт.Item Analysis of vertical movements of the permanent GNSS station POLV on the base of satellite data and leveling(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Нестеренко, Світлана; Павлик, Володимир; Міщенко, Роман; Nesterenko, Svitlana; Pavlyk, Volodymyr; Mishchenko, Roman; Національний університет “Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка”; Полтавська гравіметрична обсерваторія Інституту геофізики імені С. І. Субботіна НАН України; National University “Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic”; Poltava Gravimetric Observatory of S. I. Subbotin Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of UkraineМетою роботи є аналіз результатів дослідження динаміки вертикальних рухів перманентної станції системи позиціонування ГНСС “Полтава” (ідентифікатор POLV). Методика. На території Полтавської гравіметричної обсерваторії розбитий геодинамічний полігон. Він включає репери з відомими показниками стійкості, які закладені на різній глибині. На репері А1, який відзначається високою стійкістю впродовж 30 років спостережень, встановлено точний нівелір Н–05. ГНСС-станція, вертикальні рухи якої досліджувалися, розташована на спеціально збудованому постаменті на внутрішній капітальній стіні лабораторного корпусу Полтавської гравіметричної обсерваторії Інституту геофізики імені С. І. Субботіна НАН України. Динаміку руху базової станції спостерігали за марками, закладеними на краях західної та східної сторін лабораторного корпусу. Для оцінки й порівняння отриманих результатів виконана обробка супутникових даних методом апроксимації поліноміального згладжування третього ступеню. За результатами періодичного геометричного нівелювання встановлено, що за період 2004–2019 рр. повільні вертикальні рухи марок становили 1,03–1,11 мм з середньорічною швидкістю підняття 0,065–0,07 мм/рік. Сезонні вертикальні рухи перманентної ГНСС-станції POLV – в межах 2 мм/рік, водночас у першому півріччі спостерігається підняття пункту, а в другому – його опускання. Виділено складові, що можуть впливати на вертикальні рухи ГНСС-станції, яка встановлена на інженерну споруду. Порівняння результатів наземними і супутниковими спостереженнями здійснено за періоди 2004–2005 рр. і 2018–2019 рр. На основі виконаних спостережень та моделювання складова вертикальних коливань приймальної антени, отримана у період 2004–2005 рр. і наземними, і супутниковими методами, не перевищувала 2 мм; у період 2018–2019 рр. аналіз супутникових даних показав збільшення коливань до 7 мм, це можна пояснити високим розкидом супутникових вимірювань. Наукова новизна та практична значущість полягають у виявленій стабільності амплітуди вертикальних рухів ГНСС-станції “Полтава” (ідентифікатор POLV), що підтверджено наземним методом геометричного нівелювання і аналізом часових рядів супутникових спостережень. Виконані дослідження підтверджують вплив різних чинників на стійкість приймальних антен.Item A study of the influence of water level fluctuations on the geodynamic situation in the natural and technical geosystem of the Dniester HPP and PSPP cascade(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Зигар, Андрій; Ющенко, Юрій; Савчин, Ігор; Zyhar, Andrii; Yushchenko, Yuriy; Savchyn, Ihor; Чернівецький національний університет ім. Юрія Федьковича; Національний університет “Львівська Політехніка”; Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University; Lviv Polytechnic National UniversityМетою досліджень є виявлення залежності між змінами рівня води та локальною сейсмічною активністю регіону, в якому функціонує каскад Дністровських ГЕС та ГАЕС. Методика. Для аналізу сейсмічної активності використано статистичну інформацію за період 2016–2021 рр. Використовуючи фільтрацію, відібрано гіпоцентри землетрусів в радіусі 30 км від сейсмічної станції з індексом NDNU, за допомогою інструментів геоінформаційних технологій, гіпоцентри землетрусів співставлені з геологічною будовою регіону. Результати. Під час проведених досліджень встановлено залежність між сейсмічними подіями та коливаннями рівня води у резервуарі водосховища, щільність епізодів, сконцентрованих в зоні експлуатації водосховища, а також магнітуда і невелика глибина вказують на ймовірність активації розломів, розташованих у геологічних шарах, близьких до поверхні землі. Виконана оцінка напруги в ґрунтах. За допомогою теорії Кулона-Мора наближено вирахувано граничні напруження, які призводять до руйнування структурних зав’язків, визначено оптимальні режими роботи водосховища. Наукова новизна. Дослідження в статті дають змогу точніше оцінити вплив градіента напруги в грунтах на фонову сейсмічність в зоні експлуатації водосховища. Практичне значення цього дослідження полягає в розумінні впливу градієнта напруги на індукційні землетруси. Описаний метод, який базується на принципах закону Кулона та теорії Мора, дає змогу дистанційно дослідити поведінку матеріалу за різних умов навантаження. Це дослідження і розробка геомеханічної моделі допомагають краще зрозуміти і передбачати поведінку землетрусів, визначити безпечні зони навантаження. Це має практичне значення під час проєктування та будівництва споруд, а також для оцінювання ризиків і вжиття відповідних заходів щодо забезпечення безпеки.Item GIS technologies application for analysis of the topographic map scale effect on hydrological characteristics of the Siverskyi Donets river network(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Селегєєв, Арсеній; Овчарук, Валерія; Гриб, Олег; Selehieiev, Arsenii; Ovcharuk, Valeriya; Hryb, Oleg; Одеський державний екологічний університет; Odesa State Environmental UniversityГеоінформаційні технології на сьогодні використовуються у багатьох сферах життєдіяльності людини, як у повсякденному житті, так й у наукових дослідженнях. Представлене дослідження присвячено виявленню зв’язку між масштабом топографічних карт та основними гідрографічними характеристиками річки на основі даних спостережень в басейні Сіверського Донця. Дослідження базується на результатах ідентифікації гідрографічної мережі, яка була виконана на основі відкритої карти світу Open Street Map в геоінформаційному середовищі програми QGIS з використанням методу А. Н. Штраллера та І. Н. Гарцмана. Процес виявлення, опису та аналізу субпідрядних зв’язків полягає в присвоєнні кожному елементу річкової мережі свого ідентифікаційного порядку, за допомогою якого з’являється можливість порівняння та стандартизації водотоків. Оперуючи ієрархічним “деревом” руслової мережі, головною характеристикою в якій є кількість елементарних нерозгалужених водотоків, можливо виявити та аналітично описати залежності між деталізацією карти та основними характеристиками будови річкової мережі – витратами води, щільністю мережі, площею водозбору та довжиною річки. За основу для опису цих зв’язків була взята методика Б. В. Кіндюка, який ввів поняття коефіцієнта структури річкової мережі або ж дробового порядку водотоку як базис в апроксимації вищезазначених залежностей, що дає змогу математично описати отримані функції й одержати числові значення емпіричних параметрів. Використання QGIS допомогло створити картосхеми гідрографічної мережі Сіверського Донця в межах України на основі карт масштабів 1:50 000 та 1:200 000. За їх допомогою, а також за даними з карти масштабу 1:100 000, підрахована кількість елементарних нерозгалужених водотоків, а також ідентифікований кожен елемент системи, де порядок головної річки зазнає змін залежно від масштабу карти. Зміна цих показників демонструє тенденцію до збільшення щільності та складності річкової мережі зі збільшенням деталізації карти і, як наслідок, потенційної зміни показників площі водозбору, витрати води й довжини річки. Виявлені залежності математично виражені у вигляді функцій, а також характеризуються високими значеннями коефіцієнта достовірності апроксимації, що дало змогу побудувати загальний перехідний графік від порядку водотоку до масштабу карти із відповідними значеннями розрахункових параметрів. Новизна та практична значущість полягає у тому, що використання сучасних геоінформаційних технологій в гідрологічній науці значно підвищує якість картографічних даних, а щодо досліджуваного об’єкта – річки Сіверський Донець, створює базу у вигляді цифрових карт для подальшого використання в гідрографо-геодезичних дослідженнях. Вказаний суббасейн раніше не досліджувався з використанням запропонованої Б. В. Кіндюком методики стосовно впливу масштабів карт на характеристики будови річкової мережі, що в практичному плані значно ускладнює роботу інженерів, дослідників і проєктантів з картографічними даними. Це дослідження покликано пояснити особливості в масштабуванні річкових мереж, а також запропонувати механізм науково обґрунтованого переходу від наявного масштабу карти до бажаного в межах суббасейну Сіверського Донця.Item 3D model of the Turka quarry(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Бубняк, Ігор; Бубняк, Андрій; Шило, Євгеній; Олійник, Марія; Бігун, Микола; Bubniak, Ihor; Bubniak, Andriy; Shylo, Yevhenii; Oliinyk, Mariia; Bihun, Mykola; Національний університет “Львівська політехніка”; Інститут геологічних наук, Польська академія наук; Lviv Polytechnic National University; Institute of Geological Sciences, Polish Academy of SciencesМета цієї роботи – дослідження Турківського кар’єру за допомогою наземного лазерного сканування, а також побудова 3D моделі об’єкта. Методика. Дослідження відслонення виконувалось за допомогою наземного лазерного сканування. Зазначено принципи роботи лазерних датчиків, надано класифікацію джерел похибок та наголошено на важливості досягнення максимальної точності, зазначеної виробниками сканерів. Положення досліджуваного об’єкта. Досліджуваний кар’єр знаходиться на північній окраїні м. Турка Львівської області. У геологічному відношенні об’єкт знаходиться у Зовнішніх Українських Карпатах, які належать до Карпатської гірської системи. Закинута каменеломня структурно приурочена до північно-західної частини Кросненського покриву Українських Карпат. У стінах каменеломні відслонюється характерний Турківський (кросненський) тип розрізу олігоцен-міоценового віку. Це перешарування потужних пачок масивних сірих дрібнозернистих пісковиків із аргілітами та алевролітами, які розбиті тріщинами, залікованими повздовжніми, поперечними та різноорієнтованими жилами і прожилками. Вони часто викли- нюються. Їхня товщина коливається від декількох мм до 55 мм і більше. По тріщинах спостерігаються сліди ковзання і вилуговування. Результати досліджень дають змогу проаналізувати геологічну будову, не знаходячись безпосередньо біля об’єкта. В роботі наведено схему робочого процесу наземного сканування: рекогностування об’єкта, встановлення та визначення координат опорних точок, визначення координат контрольних точок, виконання наземного 3D сканування, фотографування об’єкта, створення хмари точок за даними лазерного сканування, створення mash моделі на основі хмари точок та цифрових знімків. Оцінку точності mash моделі виконували шляхом порівняння координат контрольних точок, отриманих з mash моделі та тахеометричного знімання, абсолютна просторова різниця не перевищує п’яти сантиметрів. Наукова новизна та практична значущість полягають у створенні віртуальної моделі Турківського кар’єру. Вперше для досліджень цього об’єкта було використано технологію наземного лазерного сканування. В результаті отримано ЗD модель, яку можна застосувати для подальших досліджень в області геології, зокрема структурної геології, седиментології, підрахунків запасів корисних копалин та геотуризмі.Item Determination of permanent corrections of ball reflectors(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Перій, Сергій; Віват, Анатолій; Покотило, Іван; Вовк, Андрій; Перій, Павло; Perii, Serhii; Vivat, Anatolii; Pokotylo, Ivan; Vovk, Andrii; Perii, Pavlo; Національний університет “Львівська політехніка”; Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного; Lviv Polytechnic National University; Hetman Petro Sahaidachnyi National Army AcademyНа сьогодні існує багато виробників відбивачів трипельпризмових, кулькових, механічні характеристики яких різняться, саме тому існує проблема суміщення центру відбивання сигналу із їх геометричним центром. Мета цієї роботи – оцінити методи визначення постійних поправок електронних тахеометрів, кулькових відбивачів та розробити рекомендації щодо їх застосування. Методика. Для визначення приладової поправки застосовано інтерферометр переміщень, який містить двочастотний He-Ne лазер з довжиною хвилі l = 0,63 мкм (червоний діапазон). Порівняння результатів вимірювань довжин інтерферометром та електронним тахеометром до кулькового відбивача дало можливість визначити приладову поправку. Виконано дослідження визначення постійної поправки відбивачів і тахеометра на фазовій ділянці польового базиса із використанням методики створних лінійних спостережень. Результати. Виконано експериментальні дослідження кулькових відбивачів різних виробників та електронних тахеометрів Leica. Показано, що визначення постійних приладових поправок тахеометра та відбивача із застосуванням інтерферометра переміщень можна виконати з точністю 0,1 мм, яка значно залежить від точності вимірювання ліній тахеометром. Застосування кулькових відбивачів з вмонтованою трипельпризмою дає змогу значно підвищити точність визначення вимірювання віддалей унаслідок зменшення похибок центрування із врахуванням постійної приладової поправки (для тахеометрів Leica 1201 до 0,4 мм). Наукова новизна. Досліджено методи визначення постійних поправок кулькових відбивачів та тахеометрів. Запропоновано методику визначення довжин вимірювальних інтервалів із виключенням систематичної постійної поправки електронного тахеометра і відбивача. Практична значущість. Рекомендовано застосування кулькових відбивачів для швидкого та однозначного установлення на пунктах, зручності їх використання для моніторингових спостережень, а також для підвищення точності лінійних вимірювань зменшенням похибок центрування. Для досягнення високоточних вимірювань коротких ліній рекомендовано, відповідно до виконаних досліджень, ретельно визначити постійну поправку тахеометра та кулькових призм, це дає можливість підвищити точність виміру ліній принаймні втричі, порівняно із заявленою точністю виробником тахеометрів.Item About metric and angular dependencies of spatial straight-line notches and their use in engineering and geodetic works(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Фис, Михайло; Віват, Анатолій; Церклевич, Анатолій; Лозинський, Віктор; Fys, Mykhailo; Vivat, Anatolii; Tserklevych, Anatolii; Lozynskyi, Victor; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ прикладних задачах геодезії може виникати потреба у визначенні просторових кутів. Під час виносу 3D проєкту будівель і споруд у натуру за просторовими координатами їх характерних точок з використанням електронного тахеометра (ЕТ) також з’являється необхідність у перевірці просторових кутів між різними елементами будівельних конструкцій (наприклад, конструкцій, які формують перекриття дахів, нахилених анкерів тощо). Сучасні геодезичні прилади забезпечують достатньо високу точність вимірювання (до 1" та 1 мм відповідно). Проте не завжди можна здійснити вимірювання необхідних кутів за допомогою геодезичних приладів з різних причин. Насамперед неможливо розмістити прилад у вершині кута, якщо місце його положення недоступне. Метою цієї роботи є розробка методу визначення просторового кута, вершина якого недоступна для вимірювань. Методика та результати. Для реалізації мети розглянуто один із варіантів його визначення через застосування теореми косинусів із попереднім вимірюванням або обчисленням примикаючих сторін і вертикальних кутів. Алгоритм вирішення поставленої задачі з оцінкою точності визначення необхідних параметрів також наведений в цій статті. Запропоновано основні формули для визначення кутів просторового трикутника з оцінкою їх точності. Виконано дослідження впливу значень лінійних вимірів довжин сторін на величини кутів просторового трикутника з відповідною оцінкою точності. Зокрема, на основі цих обчислень та математичного моделювання, а саме відношення сторін трикутника, було встановлено середньоквадратичні похибки обчислення кутів. На прикладі визначення нахилу стріли баштового крану до основи та визначення кута шпилю даху покриття собору отримано відповідні значення просторового кута: α=910.712±51"та α= 150.109±35" за результатами опосередкованих вимірювань елементів, пов’язаних із цим кутом. Наукова новизна та практична значущість. На основі запропонованої методики та проведених числових експериментів визначено просторові кути та проведено аналіз їх апріорної оцінки точності, що підтверджує вплив значень лінійних вимірів довжин сторін на величини просторових кутів. Отримані результати надають можливість застосувати запропонований метод в інженерно-геодезичних роботах із використанням BIM технологій у 3D просторі. Цей метод може бути використаний у прикладному програмному забезпеченні виробників електронних тахеометрів для визначення просторових кутів у просторі під час вирішення інженерних задач.Item Зміст до “Геодезія, картографія і аерофотознімання”(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28)Item Титульний аркуш до “Геодезія, картографія і аерофотознімання”(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28)