Геодезія, картографія і аерофотознімання. – 2017. – Випуск 85

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/42670

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.

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, 2017. – Випуск 85. – 136 с. : іл.

Геодезія, картографія і аерофотознімання : міжвідомчий науково-технічний збірник

Зміст (том 85)

1. Титульний аркуш до "Геодезія, картографія і аерофотознімання"	1
2. Бурак К., Лиско Б. Дослідження точності побудови проектних довжин для розв’язання інженерно-геодезичних задач із використанням методу RTN	5
3. Заблоцький Ф., Гресько Ю., Паляниця Б. Б. Моніторинг водяної пари за даними радіозондування та GNSS-вимірювань на станціях Київ і GLSV	13
4. Перій С., Покотило І., Корлятович Т. Дослідження точності методів тригонометричного нівелювання для передачі висот через водні поверхні	18
5. Янків-Вітковська Л., Джуман Б. Побудова просторово-часової моделі параметра іоносфери VTEC	27
6. Бродський М., Кондратов П., Оганесян А., Ткаченко В. Використання методу зворотньої фільтрації для підвищення роздільної здатності ІЧ-знімків	36
7. Гебрин-Байди Л. Застосування методів дистанційного зондування Землі для оцінювання показників родючості земель Закарпаття	42
8. Іванчук О., Тумська О. Дослідження фрактальних та метричних властивостей зображень за даними вимірювань різномасштабних цифрових РЕМ-зображень тест-об’єкта	53
9. Мелімака Р., Сікора П. Проектування підземних гірничих робіт на вугільних шахтах в аспекті інструментів ГІС	65
10. Мендель В. Застосування методів математичної морфології під час дослідження ерозійних процесів за матеріалами аерофотозйомки	76
11. Токар О., Король М., Гаврилюк С., Цуняк А. Використання супутникових знімків для оцінювання таксаційних показників лісових насаджень	84
12. Четверіков Б., Бондар К., Хоменко Р., Діденко С., Шейхет М. Визначення розташування історичних об’єктів за допомогою фотограмметричного методу та методів наземних неруйнівних досліджень	94
13. Губар М. Застосування наземного лазерного сканування з метою визначення фізичного зношення об’єктів нерухомості	104
14. Трегуб М., Трегуб І. Концепції регіонального землекористування	118
15. Вимоги до оформлення статей збірника “Геодезія, картографія і аерофотознімання”	124
16. Зміст "Геодезія, картографія і аерофотознімання"	132

Content (Vol. 85)

1. Tytulnyi arkush do "Heodeziia, kartohrafiia i aerofotoznimannia"	1
2. Burak K., Lysko B. Exploring the accuracy of lengths constructions when solving the engineering geodesy issues with RTN method	5
3. Zablotskyi F., Gresko Ju., Palanytsa B. Monitoring of water vapor content by radio sounding data at the Kyiv aerological station and by GNSS observation data at the GLSV station	13
4. Perij S., Pokotylo I., Korliatovych T. Investigation of accuracy of methods of trigonometric levelling during the transmission of elevations over water surfaces	18
5. Yankiv-Vitkovska L., Dzhuman B. Constructing of regional model of ionosphere parameters	27
6. Brodskiy N., Kondratov P., Oganesyan A., Tkachenko V. Using inverse filtering to increase the resolution IR images	36
7. Gebryn-Baydi L. Application of remote sensing methods to evaluation of soil fertility indicators of Zakarpattia lands	42
8. Ivanchuk O., Tumska O. A study of fractal and metric properties of images based on measurements data of multiscale digital SEM images of a test object obtained	53
9. Mielimąka R., Sikora P. Planning of hard coal underground mining operations in the aspect of GIS tools	65
10. Mendel V. Application of mathematical morphology methods in terms of erosive processes research using aerial photography materials	76
11. Tokar O., Korol M., Havryliuk S., Cunjak A. Application of satellite images for the estimation of forest inventory indices	84
12. Chetverikov B., Bondar K., Homenko R., Didenko S., Sheyhet M. Determination of location of the historical objects using photogrammetric methods and methods of non-destructive ground research	94
13. Hubar Yu. Using terrain laser scanning for determining real estate physical deterioration	104
14. Trehub M., Trehub I. Concepts of rational land use	118
15. Vymohy do oformlennia statei zbirnyka "Heodeziia, kartohrafiia i aerofotoznimannia"	124
16. Zmist "Heodeziia, kartohrafiia i aerofotoznimannia"	132

Browse

Now showing 1 - 16 of 16

Вимоги до оформлення статей збірника “Геодезія, картографія і аерофотознімання”
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28)
Determination of location of the historical objects using photogrammetric methods and methods of non-destructive ground research
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Четверіков, Б.; Бондар, К.; Хоменко, Р.; Діденко, С.; Шейхет, М.; Chetverikov, B.; Bondar, K.; Homenko, R.; Didenko, S.; Sheyhet, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Київський національний університет імені Тараса Шевченка; Національний музей історії України; Американське представництво в Україні об’єднаних комітетів для євреїв колишнього Радянського Союзу; Lviv Polytechnic National University; Taras Shevchenko National University of Kyiv; National Museum of History of Ukraine; Union of councils of Jewish in the former Soviet Union
Мета роботи – запропонувати та опрацювати комплексну методику поєднання дистанційного методу з наземними неруйнівними методами для встановлення та відображення території братських могил біля с. Ралівка, на сучасних картографічних матеріалах. Методика. Запропоновано методику визначення місць масових поховань часів Другої світової війни, що поєднує дистанційні методи (інтерпретація знімків) та наземні неруйнівні методи (геофізичні дослідження та металодетекторний пошук). Фотограмметричне оброблення архівних аерознімків 1944 року містить три етапи: прив’язка матеріалів, що використовувались до єдиної умовної системи координат (у разі архівного аерознімка геометрична корекція виконувалась за опорними точками, що збереглися); синтезація зображень на цю територію за різні часи та визначення істинних меж поховань; підготовка вихідних матеріалів. На першому етапі зареєстровано архівні аерознімки та сучасний космічний знімок у програмному пакеті ErdasImagine з похибками до 3 метрів і збережені в форматі GeoTIF. Далі відбувалась інтерпретація архівного аерознімка та перенесення меж дешифрованих братських могил на сучасну містобудівну ситуацію. Кінцевим етапом цього методу є генерація результуючих матеріалів досліджень. Вхідними даними для проведення геофізичних досліджень були результати геометричної корекції та дешифрування на аерознімках територій масових поховань. Під час робочих виїздів виконувалися такі дослідження: магнітне знімання; металодетекторний пошук на всій території загалом та перевірка магнітних аномалій; дослідження методом томографії електричного опору; георадарні та ґрунтознавчі дослідження. Результати. На основі інтерпретації архівних аерознімків 1944 року попередньо встановлені місця масових розстрілів та поховань часів Другої світової війни. За допомогою металоде- текторного обстеження підтверджено факт масових розстрілів на дослідній території на основі знайдених гільз від німецької зброї. Наземними геофізичними дослідженнями також визначене розташування самих братських могил, що, своєю чергою, дало змогу уточнити просторову прив’язку цих та інших об’єктів на аерознімках 1944 року. Наукова новизна. Запропонована методика, що об’єднує дистанційні фотограммет- ричні та наземні металодетекторні і геофізичні дослідження визначення масових поховань часів Другої світової війни дає змогу достовірно та з достатньою точністю визначати меморіальні місця на сучасних картографічних матеріалах. Ця методика доповнює результати дистанційних методів визначення зруйнованих історичних об’єктів, що не дають 100 % точності їхньої локалізації, наземними неруйнівними дослідженнями у випадку, коли археологічні обстеження неможливі. Практична значущість. Отримані картографічні матеріали та результати досліджень доцільно використати для відображення історичних подій, що відбулись на досліджуваній території. Застосована комплексна методика дала змогу підтвердити факт масових розстрілів і наявність поховань без руйнівного втручання до ґрунтового шару, що має велике значення для представників єврейської релігійної громади. Результати цієї роботи пропонуються відділу збереження культурної спадщини Львівської обласної ради як додаток до Паспорта об’єкта культурної спадщини.
Титульний аркуш до "Геодезія, картографія і аерофотознімання"
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28)
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.
Using terrain laser scanning for determining real estate physical deterioration
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Губар, М.; Hubar, Yu.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Із розвитком сучасних методів наземного лазерного сканування (НЛС) об’єктів нерухомості, промислових територій, об’єктів культурної спадщини тощо актуальності набуває проблема застосування цих методів для визначення фізичного зношення будівель і споруд. Якість лазерних сканерів дала змогу інтенсивно розвивати прикладу сферу НЛС, а саме: визначення деформацій будівель та інженерних споруд, а також фізичного зношення їхніх конструктивних елементів як всередині, так і ззовні об’єктів нерухомості тощо. Сьогодні виникає необхідність впровадження нових сучасних методів з метою уникненні суб’єктивності оцінювача і відповідно до цього отримання реальної ринкової вартості об’єкта оцінки. Методика. Методика ґрунтується на необхідності використання методів наземного лазерного сканування для визначення фізичного зношення об’єктів нерухомості. В оцінці нерухомості зношення розглядають як основний чинник для визначення вартості будівель і споруд та визначають як втрата корисності, а отже і вартості за будь-яких причин [Kharryson H. S., 1994; K. Эkkert, 1997]. Серед головних чинників, що впливають на точність та якість лазерного сканування більшість фахівців виділяють такі основні чинники, як точність приладу (калібрування); умови сканування (атмосферні чинники); властивості об’єкта сканування (відбивна здатність); геометрія сканування; попереднє оброблення матеріалів сканування (Шульц Р.В., 2010). Результати. Виконані дослідження доводять важливість застосування наземного лазерного сканування для розрахунку фізичного зношення будівель і споруд та для розвитку методології оцінки нерухомості загалом. Сьогодні величина фізичного зношення елементів будівлі визначаються візуальним обстеженням з використанням найпростіших приладів (висок, рівень, лінійка, молоток тощо). Величина фізичного зношення окремих конструкцій, технічного обладнання або їхніх ділянок визначається за допомогою порівняння наведених у них ознак фізичного зношення з виявленими під час обстеження [Кірічек Ю. О. 2016]. Застосування НЛС дасть змогу точно встановлювати пошкодження конструктивних елементів нерухомості. Наукова новизна. Виконано дослідження пов’язані із можливістю використання цифрового лазерного сканування з метою встановлення фізичного зношення об’єктів нерухомості. У статті доведено, що з метою удосконалення методології оцінки нерухомості та визначення фізичного зношення необхідно використовувати методи наземного сканування, що допоможе оцінювачам уникнути суб’єктивності у розрахунках та відповідно “юридичної вразливості” отриманих результатів ринкової вартості нерухомості. Доведено, що нормативно-методична документація щодо оцінки фізичного зношення нерухомості застаріла і не відповідає вимогам ринку нерухомості і, отже, потребує вдосконалення. Практична значущість. Використання НЛС для оціночної діяльності має досить високу економічну ефективності, а саме здешевить визначення геометричних характеристик об’єкта оцінки в десятки разів порівняно із традиційними геодезичними методами. Оцінювачам рекомендують у своїй практичній діяльності використовувати імпульсні та фазові лазерні сканери з метою визначення фізичного зношення об’єктів нерухомості. Наземне лазерне сканування дасть змогу отримати детальні характеристики складових об’єкта нерухомості.
Application of remote sensing methods to evaluation of soil fertility indicators of Zakarpattia lands
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Гебрин-Байди, Л.; Gebryn-Baydi, L.; Національний авіаційний університет; National Aviation University
Застосування математичних моделей для визначення та оцінювання показників родючості ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення Закарпаття на основі опрацювання даних дистанційного зондування Землі та інформації наземних досліджень. Методика. Запропонована методика, враховує фізичні закони, що описують зв’язок між кількістю вмісту гумусу у ґрунті та спектральною енергетичною яскравістю ґрунту, яка інтерпретується на мультиспектральних космічних знімках, містить три підходи дослідження. Перший підхід полягає у дослідженні та встановленні статистичних лінійних регресійних залежностей між фактичним показником вмісту гумусу в ґрунті, який отримано на основі наземних досліджень, та спектральною енергетичною яскравістю ґрунту, яку отримано в результаті опрацювання мультиспектральних космічних знімків. Другий підхід полягає у розробленні нових моделей, що побудовані на лінійній залежності вмісту гумусу від яскравостей каналів та спектральних індексів видимого та інфрачервоного діапазону електромагнітного випромінювання. Третій підхід основується на застосуванні степеневих моделей, що найкраще описують таку залежність. З математичної точки зору, значущість всіх трьох етапів перевірялася на основі визначення та значущості коефіцієнтів кореляції, довірчих інтервалів, середнього квадратичного відхилення обчисленого показника вмісту гумусу в ґрунті від фактичного та застосування критерію Фішера. Результати. У результаті встановлення та дослідження статистичних лінійних регресійних залежностей між спектральними яскравостями каналів та відповідними показниками вмісту гумусу в ґрунті досліджено, що найтісніша обернена лінійна залежність виявлена у червоному (Red) спектральному каналі видимого діапазону. Під час другого підходу дослідження встановлено, що найкраще застосовувати для визначення та оцінювання вмісту гумусу у ґрунті моделі, що використовують червоний та інфрачервоний спектральний канали та спектральний індекс на основі відношення ближнього інфрачервоного каналу до червоного. Наукова новизна. На основі застосування даних дистанційного зондування Землі виявлено, що найкраще використовувати для визначення та оцінювання кількісних показників вмісту гумусу в ґрунті для різних ландшафтних зон Закарпаття моделі, що побудовані на застосуванні цих спектральної енергетичної яскравості у видимому та інфрачервоному діапазонах спектра, оскільки середнє квадратичне відхилення обчисленого показника вмісту гумусу від фактичного є в цих моделях мінімальним, а ймовірність є максимальною. Практична значущість. Такий підхід дає змогу оперативно та достовірно отримувати інформацію про кількісні показники вмісту гумусу в ґрунті для прийняття раціональних управлінських рішень щодо застосування доцільних агротехнічних заходів для запобігання зниження родючості ґрунтів відповідно до ландшафтних зон Закарпаття.
Exploring the accuracy of lengths constructions when solving the engineering geodesy issues with RTN method
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Бурак, К.; Лиско, Б.; Burak, K.; Lysko, B.; Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу; Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Ga
Мета цього дослідження – експериментальне визначення точності вимірювання порівняно коротких віддалей, характерних для виконання вишукувальних, розпланувальних та розмічувальних інженерно- геодезичних робіт, GNSS-приймачем за різних умов спостережень, під час використання RTN-технології на передгірській території Прикарпаття. Методика. Для дослідження точності вимірювання коротких віддалей у цій науковій роботі виконано сім експериментів, які відрізнялись взаємним розміщенням перманентних станцій та фізико-географічними умовами місцевості. Для мінімізації випадкових похибок та збільшення достовірності отриманих результатів дослід у місті Івано-Франківськ виконувався на закладеному базисі, який дозволяє примусове центрування приладів. Особливістю цього базису є те, що він розташований безпосередньо близько від перманентної станції (10 км) на відкритій місцевості. Цей фактор практично компенсує систематичні складові похибок у результатах відносних вимірів. Спостереження проводились у RTN-режимі з приймачем, налаштованим на прийом диференційних поправок від мережі System Solutions. Результати. За результатами цих досліджень отримано точність визначення віддалей залежно від взаємного розміщення пунктів мережі System Solutions; виконано аналіз можливості під’єднання та отримання фіксованого розв’язку в режимі RTN залежно від зон покриття; на основі перевірки гіпотези про рівність генеральних дисперсій двох нормально розподілених сукупностей знайдено оптимальну кількість необхідних усереднень відліків під час побудови ліній довжиною до 200 м. Наукова новизна та практична значущість. Встановлено, що точність визначення побудованих векторів (ліній) GNSS-приймачем за різних умов спостережень завжди вища за точність визначення координат тим самим приладом; розроблено методику досліджень базисів для різних умов спостережень; встановлено оптимальну кількість необхідних усереднень відліків для забезпечення заданої точності результатів; визначено середню квадратичну похибку вимірювання довжин ліній залежно від взаємного розміщення перманентних станцій.
Investigation of accuracy of methods of trigonometric levelling during the transmission of elevations over water surfaces
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Перій, С.; Покотило, І.; Корлятович, Т.; Perij, S.; Pokotylo, I.; Korliatovych, T.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Актуальними залишаються дослідження передачі висот через водні поверхні, опрацювання методики підвищення точності тригонометричного нівелювання замість геометричного. Дослідити методи тригономет- ричного нівелювання, які можна застосовувати для передачі висот над водними поверхнями із використанням сучасних приладів. Методика. Виконані одночасні та неодночасні взаємні спостереження над різними водними поверхнями. Виконано опрацювання результатів тригонометричного нівелювання різними методами. Результати. На територіях навчально-геодезичних полігонів у місті Бережани Тернопільської області та смт Шацьк Волинської області виконані роботи зі створення висотної геодезичної основи, зокрема і для дослідження точності тригонометричного нівелювання під час передачі висот над водними поверхнями. Виконана висотна прив’язка геодезичної основи геометричним нівелюванням ІІІ класу. Для визначення висот на досліджуваних пунктах проведено лінійно-кутові вимірювання із використанням автоматизованих тахеометрів TPS 1201R Leica та TC 2003 Leica. За результатами отриманими із спостережень на геодезичному полігоні у смт Шацьк виконано порівняння перевищень геометричного нівелювання та перевищень отриманих із триго- нометричного нівелювання методами “із середини”, “через точку”, “рефракційного базису” та неодночасним двостороннім нівелюванням. Виконано зрівноваження аналітичної мережі методом найменших квадратів. За результатами спостережень виконаними в Бережанах визначено коефіцієнти вертикальної рефракції за різними напрямками та порівняння перевищень отриманих із геометричного нівелювання ІІІ класу із перевищенням з тригонометричного нівелювання методом “із середини”. Дослідження точності різних методів тригономет- ричного нівелювання порівняно із геометричним нівелюванням ІІІ класу показало, що вони переважно задо- вольняють вимоги точності нівелювання на рівнинній місцевості. Для пересіченої місцевості необхідно вра- ховувати її особливості та враховувати виміряні додаткові характеристики розповсюдження променя візування над підстильними поверхнями, що характеризують стратифікацію атмосфери такі, як флуктуації зенітних віддалей або виміряних перевищень. Наукова новизна. Запропоновано застосування неодночасного двосто- роннього тригонометричного нівелювання над водними поверхнями взамін геометричного нівелювання ІІІ кла- су на трасах до 1 км. Практична значущість. Показано можливість заміни затратного геометричного нівелю- вання тригонометричним нівелюванням без втрати точності під час передачі висот через водну поверхню.
Using inverse filtering to increase the resolution IR images
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Бродський, М.; Кондратов, П.; Оганесян, А.; Ткаченко, В.; Brodskiy, N.; Kondratov, P.; Oganesyan, A.; Tkachenko, V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Метою роботи є підвищення роздільної здатності ІЧ-знимків, одержаних у результаті моніторингу теплових об’єктів. Методика. Відомо, що жодна оптична система не може дати на ПЗЗ-матриці точкове зображення теплового об’єкта. Замість цього, формується дифракційне зображення плями, що призводить до значного погіршення якості теплового зображення. Зменшити вплив дифракції – це нагальне завдання системи формування та оброблення корисного сигналу. Для досягнення цієї мети запропоновано використання методу зворотної фільтрації, що дозволяє, знаючи функцію розсіювання точки (ФРТ) оптичної системи, обумовленої явищем дифракції, значно зменшити ії вплив на якість одержаного теплового зображення. У системі оптика –комп’ютер оптичне зображення проектується на ПЗЗ-матрицю, де ФРТ представлено вже в цифровій формі. Метод заснований на зворотній фільтрації [Рабинер и другие, 1978]. Вважається, що розмиття – це необоротна операція і інформація безповоротно втрачається, тому що кожен піксель перетворюється на пляму, – все змішується. Результати. Показано, що вся інформація просто перерозподіляється відповідно до ФРТ і може бути однозначно відновлена з деякими застереженнями. Запропонована методика використання алгоритму зворотної фільтрації дає змогу подолати обмеження, які накладаються оптичною системою. Наукова новизна. Автори пропонують для визначення впливу величин ФРТ на роздільну здатність системи моніторингу використати спеціально розроблені цифрові міри та програму двумірної згортки (конволюції) цих зображень з ФРТ. Практична значущість. Розроблено алгоритм зворотної фільтрації (деконволюції) разом з іншими методами (наприклад, субпіксельної обробки) можна з успіхом використати під час оброблення ІЧ-знимків, одержаних у результаті дистанційного моніторингу теплових об’єктів. Метод деконволюції дає змогу подолати обмеження на роздільну здатність, які накладаються оптичною системою в ІЧ-діапазоні. Це призводить, за відсутності шуму, до точного відтворення вхідного зображення теплового об’єкта, незалежно від діаметру світової плями. Визначальне значення, має відмінність значень ФРТ оптики та ФРТ моделі, які використовувались під час реалізації програм конволюції та деконволюції. Особливо важливі результати дії методу зворотньої фільтрації в умовах дії шумів на тепловому зображенні і в каналі передачі даних. Визначена величина відношення сигнал / шум, за якого спотворення рахуються, як незначні. Водночас має значення, як показують дослідження, величина плями ФРТоб’єктива. Розглянуте питання застосування запропонованого методу зворотної фільтрації у разі невизначеності даних об’єктиву, який використовувався під час теплового моніторингу, що часто трапляється в практиці оброблення теплових знімків, наявних у користувача. Усі отримані результати перевірені на імітаційних моделях, в чому і полягає додаткова новизна та практична значущість отриманих результатів.
Monitoring of water vapor content by radio sounding data at the Kyiv aerological station and by GNSS observation data at the GLSV station
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Заблоцький, Ф.; Гресько, Ю.; Паляниця, Б. Б.; Zablotskyi, F.; Gresko, Ju.; Palanytsa, B.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Метою цієї роботи є визначення вмісту водяної пари, обчисленої за вологою складовою зенітної тропосферної затримки (ЗТЗ), отриманою за даними радіозондувань і GNSS-вимірювань. Методика досліджень полягає в такому: вологу складову ЗТЗ визначають як різницю між повною ЗТЗ, виведеною із GNSS-вимірювань і обчисленою гідростатичною складовою. Далі за отриманою вологою складовою обчислюють інтегровану та осаджувану водяну пару. Для опрацювання використані шестиденні за кожен місяць 2016 року дані радіозондування на аерологічній станції Київ і дані зенітної тропосферної затримки, виведені із GNSS-спостережень для тих самих дат, на перманентній станції GLSV. Результати досліджень – це величини вологої складової ЗТЗ і осаджуваної водяної пари, отримані за даними радіозондування і виведені із GNSS-спостережень. За різницями між величинами вологої складової, обчисленими із радіозондування та визначеними із GNSS-вимірювань, зроблено оцінку точності. Аналогічно оцінено і величини осаджуваної водяної пари. Наукова новизна та практична значущість полягають у тому, що отримані результати слугуватимуть підґрунтям для подальшого підвищення точності визначення вологої складової із GNSS-вимірювань, зокрема, для визначення просторово-часових змін та вмісту осаджуваної водяної пари в атмосфері, що важливим є для прогнозування погоди в цьому регіоні.
Application of satellite images for the estimation of forest inventory indices
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Токар, О.; Король, М.; Гаврилюк, С.; Цуняк, А.; Tokar, O.; Korol, M.; Havryliuk, S.; Cunjak, A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Національний лісотехнічний університет України; Екологічний коледж Львівського національного аграрного університету; Lviv Polytechnic National University; Ukrainian National Forestry University; Ecological College of Lviv National Agricultural University
Оцінка стану лісових насаджень за матеріалами космічних знімків та статистичної інвентаризації, порівняння отриманих результатів (лісівничо-таксаційних показників) з матеріалами лісовпорядкування. Методика. Для дослідження таксаційних показників деревостанів використано матеріали дистанційного зондування Землі (ДЗЗ). Лісівничо-таксаційну оцінку деревостанів НПП “Сколівські Бескиди” та уточнення контурів масивів здійснено з використанням космічних знімків Landsat ETM+ із розрізнювальною здатністю 30 м, а для перевірки – зображення Quick Bird – відповідно 0,6 м. Для проведення дешифрування за алгоритмом мінімальної відстані досліджували деревостани на тестових ділянках (пробних площах), які закладали по перетинах растрової сітки з кроком 300 м у вертикальному та горизонтальному напрямку, яку згенеровано у програмному продукті QGIS. Визначення основних лісівничо-таксаційних показників здійснювали згідно з прийнятими у лісовій таксації та лісовпорядкуванні методиками. Результати. Описано застосування космічних знімків для дослідження лісових насаджень. Використано сучасні підходи та новітні технології для дослідження лісових ресурсів, що дало змогу провести адекватну оцінку меж ділянок лісової рослинності фрагменту Сколівського лісництва НПП “Сколівські Бескиди” Львівської області та уточнити їх контури із використанням космічних знімків. Обчислено різницю площ за електронними картами та за матеріалами лісовпорядкування. Наукова новизна і практична значущість. У статті адаптовано алгоритм використання матеріалів ДЗЗ для виділення меж таксаційних виділів. За результатами проведеної інвентаризації на дослідних ділянках здійснено порівняння основних таксаційних показників з матеріалами повидільної бази даних лісовпорядкування та визначено відхилення. Отримані дані та алгоритм можна використати для створення цифрових карт насаджень, туристичних карт парку, розподілу на функціональні зони тощо.
Concepts of rational land use
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Трегуб, М.; Трегуб, І.; Trehub, M.; Trehub, I.; Державний вищий навчальний заклад “Національний гірничий університет”; State Higher Educational Institution “National Mining University”
Концепція раціонального використання земель у розрізі сталого розвитку територій посідає найважливіше місце в сучасній моделі управління земельними ресурсами. У зв’язку з аграрним спрямуванням нашої держави є велика кількість публікацій, спрямованих на вирішення проблем раціонального використання земель сільськогосподарського призначення, а на інші категорії земель звернуто менше уваги. З огляду на наявні особливості використання інших категорій земель, метою цієї публікації є формування концептуальних підходів до раціонального використання земель промисловості. Mетодологія. Результати дослідження були отримані на основі аналізу нормативно-правових актів України, наукових публікацій українських та закордонних авторів щодо проблематики сталого розвитку земель та еко-розвитку міст в Україні та світі. Дослідження основується на офіційній статистичній інформації Держгеокадастру України та звітах Державної служби статистики України. Отримані результати. На підставі дослідження наявного стану щодо використання земель промисловості, визначені пріоритетні напрями їх можливого раціонального використання, а також відповідна специфіка. Визначені поняття “сталий розвиток”, “екомісто” та “екорозвиток”, наведені результати досліджень закордонних науковців з цих питань. Встановлено, що у країнах Західної Європи усе землекористування ґрунтується на принципах сталого розвитку із значним впливом екологічної складової, що необхідно і Україні. Наукова новизна. Наукова новизна ґрунтується на пропозиціях щодо можливої адаптації екологічної складової раціонального використання земель промисловості для формування земельних ділянок індустріальних парків. Практичне значення. Розвиток концепції сталого розвитку територій та її адаптація в Україні для усіх категорій земель має бути пріо- ритетним завданням у найближчому майбутньому. У цьому питанні найважливішим є можливість поєднати найкращі традиції розвинених країн, з урахуванням місцевої специфіки.
Constructing of regional model of ionosphere parameters
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Янків-Вітковська, Л.; Джуман, Б.; Yankiv-Vitkovska, L.; Dzhuman, B.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Широке застосування глобальних навігаційних супутникових систем спричинило розвиток нових методів, призначених для визначення і накопичення показника іонізації іоносфери. Оскільки за допомогою цих даних можливо суттєво підвищити точність та надійність визначення координат пункту спостережень, актуальною є створення моделі показника іонізації. Методика. Для побудови просторової моделі як базову систему функцій використано сферичні функції Лежандра першого роду дійсного порядку, але цілого ступеня. Величину порядку знаходили з використанням теорії Штурма–Ліувілля, оскільки вона залежить від розмірів регіону, що досліджується. Така система функцій формує дві ортогональні системи функцій на досліджуваному регіоні (сегменті сфери), проте не має рекурентних зв’язків між функціями, тому для їх знаходження необхідно використати розклад у гіпергеометричний ряд. Також для знаходження невідомих коефіцієнтів моделі необхідно використати параметр регуляризації Тіхонова, оскільки матриця нормальних рівнянь не буде стійкою. Для обчислення часової моделі іоносфери коефіцієнти різних просторових моделей розкладено в ряд за степеневими поліномами. Результати. На основі даних значень параметру іонізації, отриманих на 19 перманентних станціях мережі ZAKPOS за допомогою програмного забезпечення Trimble Pivot Platform, побудована просторово-часова модель цього параметра з використанням сферичних функцій Лежандра до 3-го порядку, а також з використанням степеневих поліномів до 3-го порядку. Стандартне відхилення між виміряним та модельним значеннями параметра іоносфери VTEC не перевищує 1 TECU. Наукова новизна і практична значущість. Розроблено алгоритм для побудови просторово-часової моделі іоносфери. Отримано модель іоносфери високої розрізнювальної здатності, яку можна використовувати для розв’язання геодезичних задач щодо забезпечення необхідної точності у визначенні координат пункту, а також для дослідження і прогнозування космічної погоди.
Application of mathematical morphology methods in terms of erosive processes research using aerial photography materials
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Мендель, В.; Mendel, V.; Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки; Lesya Ukrainka Eastern European National University
Встановлення планового розподілу ерозійних “плям” на сільськогосподарських землях на основі опрацювання бінарних зображень матеріалів аерофотознімання із застосуванням методів морфолого- планіметричного аналізу. Методика. Запропонована методика основується на застосуванні нелінійних операторів, які математично описуються теоретико-множинним формалізмом. Математична морфологія використовує два основних морфологічні фільтри, які можна представити як послідовні комбінації двох етапів аналізу зображення на основі використання базових морфологічних операторів: стиснення і розширення. Результати. Для отримання максимальних характеристик зображення запропоновано опрацювати в такій послідовності: бінаризація, сегментація та морфолого-планіметричні визначення. Зміст бінаризації полягає у тому, що світлі плями, які показують вихід грунтотвірних порід на поверхню можна відділити за відомим методом проф. В. М. Соколова з послідовним розбиттям пікселів. Такий процес є найвживанішим у цифровій фотограмметрії. Поданий відповідний математичний апарат. Наступним етапом опрацювання бінарного зображення було виділення суміжних границь та ділянок шляхом сегментації методом Лапласа. У такому разі оцінено дві різні контрастності областей А і В. Для встановлення границь їхнього поділу оцінюються знаки другої похідної перепаду контрастності. Запропоновано здійснювати сегментацію згідно з теорією графів. Ілюстрацію такої сегментації представлено графічно. На третьому етапі опрацювання проводяться морфолого-планіметричні визначення на досліджуваному зображені з використанням піксельних масок розміром 2×2. Як результат можна обчислити статистичні розподіли плям на аерофотознімках за площею, периметром та фактором форми. Наукова новизна. Запропонована методика поетапного опрацювання аерознімків основується на використанні методу бінаризації та сегментації, які дають змогу отримати чіткіше зображення, а відповідно і точніші результати морфолого-планіметричних визначень. Практична значущість. За запропонованим алгоритмом були проаналізовано деякі морфометричні характеристики плям на аерофотознімках: площа, периметр та фактор форми. Приклади застосування, що підтверджують універсальність запропонованого методу під час аналізу зображень у мікрофотограмметрії наведено у роботі [Мельник, 2013].
Зміст "Геодезія, картографія і аерофотознімання"
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28)
Planning of hard coal underground mining operations in the aspect of GIS tools
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Мелімака, Р.; Сікора, П.; Mielimąka, R.; Sikora, P.; Сілезький технологічний університет у Глівіце; Silesian University of Technology
Обговорено загальні проблеми проектування підземних гірничих робіт на вугільних шахтах. Цю технологію показано на прикладі Верхньо-Силезського вугільного басейну, підкреслено складність виконання цього процесу. Запропоновано концепцію побудованої сучасної системи керування ІТ-про- дуктами. Велика кількість даних, що містяться в центральній базі даних, дає змогу повною мірою скористатися можливостями інструментів ГІС, а це допомагає швидко продемонструвати візуалізацію вугільного родовища та ефективно керувати багатьма завданнями планування гірничих робіт. Методика: Концепція інтегрованої системи управління виробництвом ІТ, представлена за допомогою Production Management System в узагальненому вигляді, її розроблено на основі результатів детальної перевірки на прикладі аналогічної системи, розробленої для однієї з гірничодобувних компаній у Верхньосилезському вугільному басейні відносно стандартів PRINCE2. Результати: переваги цього сучасного рішення особливо очевидні під час планування гірничих робіт у складних, багатогалузевих гірничодобувних компаніях. За максимального застосування можливостями інструментів ГІС можна дивитися на кам’яновугільний депозит з набагато ширшої перспективи, ніж тільки з погляду одного гірничо-збагачувального комбінату, що покращує раціональне гірничодобувне господарство. Наукова новизна та практичне значення: подана за допомогою Production Management System концепція побудови інтегрованої системи управління виробництвом ІТ дає змогу швидко створювати різноманітні варіанти проектів з розроблення родовищ кам’яного вугілля з урахуванням усіх чинників, що обмежують випуск родовища. Система дає можливість передавати інформацію між залежними галузями економічних процесів, що допомагає зберігати дані в одному місці без дублювання. Результати, зібрані в центральній базі даних, дають можливість повною мірою скористатися інструментами ГІС у складному процесі планування виробництва.
A study of fractal and metric properties of images based on measurements data of multiscale digital SEM images of a test object obtained
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Іванчук, О.; Тумська, О.; Ivanchuk, O.; Tumska, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Метою цієї роботи є встановлення та дослідження фрактальних та метричних характеристик зображень, отриманих за допомогою растрових електронних мікроскопів (РЕМ). Методика. Дослідження ґрунтуються на опрацюванні даних вимірювань цифрових РЕМ-зображень тест-об’єкта, отриманих на чотирьох типах сучасних РЕМ у діапазоні збільшень від 1000х до 30000х (крат). Результати. Встановлено аналітичне співвідношення між фіксованим на шкалі приладу і “фрактальним” збільшенням (масштабом). Виконано розрахунок коефіцієнтів подібності Af та експоненціальних показників Df для фрактальних збільшень (масштабів) уздовж осей х та у для 4-х типів РЕМ. Отримано і наведено формули для розрахунку можливого діапазону збільшень зображень тест-об’єкта залежно від кроку тест-об’єкта, розміру піксела та масштабу. Отримані співвідношення для обчислення фрактальних масштабів дають змогу автоматично визначити дійсне збільшення (масштаб) РЕМ-зображень і разом з визначеними коефіцієнтами поліномів ефективно усувають їхні дисторсійні спотворення. Наукова новизна. Розроблена авторами методика отримання фрактальних та метричних характеристик РЕМ-зображень виконана вперше в Україні. Запропонована методика супроводжується на всіх її етапах авторським програмним забезпеченням і показала свою ефективність та доцільність. Практична значущість. Застосування цієї методики встановлення та врахування фрактальних і метричних характеристик цифрових РЕМ-зображень дає змогу з більшою точністю визначати дійсні значення збільшень (масштабів) цифрових РЕМ-зображень та величини їхніх геометричних спотворень. Врахування цих характеристик РЕМ-зображень дає змогу суттєво підвищити точність отримання просторових кількісних параметрів мікроповерхонь дослідних об’єктів, а, отже, покращити їхні експлуатаційні та економічні характеристики. Отримані характеристики можуть бути додатковими важ- ливими кількісними параметрами для виявлення особливостей цифрових РЕМ зображень.