Геодезія, картографія і аерофотознімання

Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2147

Міжвідомчий науково-технічний збірник. ISSN 0130-1039

News

Геодезія, картографія і аерофотознімання. Міжвідомчий науково-технічний збірник. ISSN 0130-1039. Видається з 1964 року.

Browse

Now showing 1 - 3 of 3

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 Sciences
Мета 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.
Автоматизована побудова цифрової моделі мікроповерхні об'єкта за РЕМ-стереопарою методом кореляційного ототожнення ідентичних ділянок
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-12) Іванчук, О. М.; Тумська, О. В.; Ivanchuk, O.; Tumska, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Мета роботи – розробити і дослідити метод автоматизованої побудови цифрової моделі мікроповерхні об’єкта з використанням стереопари цифрових РEM-зображень з урахуванням специфіки РEM-знімання і оцінки точності цифрового моделювання. Розроблений метод полягає, по-перше, у генеруванні щільного набору вхідних точок на лівому РEM-зображенні стереопари в областях з локальними особливостями і використанні ітераційного процесу по рівнях піраміди зображень. По-друге, пошук відповідних точок на правому РEM-зображенні стереопари виконується на основі послідовного зміщення точок (центрів вікон пошуку) на параметр зсуву з можливого діапазону паралаксів із використанням методу кореляційного ототожнення. Для дослідження використано дві стереопари цифрових РEM-зображень. Цифрові зображення деформованої поверхні хромованої сталі отримано за допомогою JSM 7100F (JEOL) зі збільшенням 750х. Зображення лесового ґрунту отримано за допомогою РЕМ “Hitachi” S-800 зі збільшенням 1000х. Під час розрахунку просторових координат точок мікрорельєфу поверхні враховано значення геометричних спотворень, властивих РЕМ-знімку. Щоб усунути деякі аномальні значення висот тривимірної моделі, застосовано процедуру адаптивної медіанної фільтрації. Для оцінювання точності моделювання мікроповерхонь були створені тестові моделі шляхом ручного вимірювання координат характерних точок цифрових стереопар обох зразків. Заропоновано спосіб зсуву параметрів, який зменшує пошук і ймовірність помилкової ідентифікації і, крім того, прискорює процедуру ототожнення в парі зображень. Отримано формули для розрахунку координат центру вікна пошуку та відповідної точки на правому зображенні на k-му кроці процесу зсуву. Для оцінювання точності обчислені різниці між висотами тестової моделі і висотами, інтерпольованими в тих самих точках з використанням створених моделей. Для мікроповерхні зразка хромованої сталі близько 79 % точок, а для мікроповерхні зразка лесового ґрунту близько 70 % точок містяться в межах допуску ΔZ ≤ ± 2 мкм. Вперше в Україні розроблено метод автоматизованого пошуку відповідних точок стереопари на основі зсуву параметрів з урахуванням особливостей РЕМ-знімання. На основі вищевказаного методу розроблено технологію автоматизованого створення цифрової моделі мікроповерхні об’єкта за стереопарою РEM-зображень і створено авторське програмне забезпечення, яке показує її ефективність і доцільність. Можливість відтворювати мікрорельєф поверхні об’єкта автоматизовано з використанням стереопари цифрових РEM-зображень відповідно до вимог точності визначення просторових координат точок та структури мікроповерхні об’єкта.
Експериментально-картографічне моделювання динаміки зсувонебезпечних територій за даними геодезичних спостережень
(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Черняга, П. Г.; Нікулішин, В. І.; Приймак, М. А.; Блеянюк, Т. В.
Мета. Метою цієї статті є розробка методичних положень та практичних рекомендацій стосовно експериментально-картографічного моделювання динаміки активної зсувної території на основі серійних геодезичних вимірів на ній. Це дасть змогу детальніше вивчити природу та стан зсувного процесу в геопросторовому середовищі. Методика. На основі серійних результатів геодезичних спостережень за зсувом нами запропоновано методику створення картографічних моделей, а саме: ЗБ-модель території із нанесенням векторів напрямку руху зсуву, модель зміщення земної поверхні та на основі таких моделей і їх модифікації визначати поверхню ковзання зсуву. Така методика дас можливість створити комплексну картографічну модель оцінки стану зсувного тіла. Результати. Отримано картографічну модель зсувонебезпечної території. Для перевірки достовірності цієї картографічної моделі ми використали матеріали інженерно-геологічних вишукувань щодо глибини залягання поверхні ковзання. За нашими дослідженнями глибина залягання поверхні ковзання на цій поверхні була від 1,2 до 3,0 м. За результатами інженерно-геологічних вишукувань (4 свердловини) глибина поверхні ковзання зсуву відрізнялась до 0,47 м. Такі результати підтверджують достовірність нашої моделі, а, особливо, глибини залягання поверхні ковзання. Наукова новизна полягає в тому, що створення картографічних моделей територій з активними зсувними процесами за допомогою експериментально-картографічного моделювання на основі геодезичних вимірів є новою проблемою, яка дасть можливість дослідити зсувне тіло в просторі та часі, а з урахуванням якісних характеристик (інженерні грунти, грунтові води, рослинність тощо) - і з гносеологічного погляду. Практична значущість. Використовуючи методику створення картографічної моделі зсуву земної поверхні в просторі та часі з використанням кількісних і якісних показників спостережень, можна виконати в комплексі з інженерно- геологічними, геоморфологічними, гідрогеологічними, метеорологічними та іншими дослідженнями достатню оцінку стану зсувного тіла на будь-якій території з майбутнім прогнозом. Такі дослідження мають комплексний та систематичний підходи щодо зниження загроз, які несуть зсуви. Цель. Целью данной статьи является разработка методических положений и практических рекомендаций по экспериментально-картографическому моделированию динамики активной оползневой территории на основе серийных геодезических измерений на ней. Это позволит более подробно изучить природу и состояние сдвига в геопространственной среде. Методика. На основе серийных результатов геодезических наблюдений за оползнем нами предложена методика создания картографических моделей, а именно: 3D- модель территории с нанесением векторов направления движения оползня, модель смещения земной поверхности и на основе таких моделей и их модификации определять поверхность скольжения оползня. Такая методика дает возможность создать комплексную картографическую модель оценки состояния оползневого тела. Результаты. Получено картографическую модель оползнеопасной территории. Для проверки достоверности данной картографической модели нами были использованы материалы инженерно¬геологических изысканий по глубине залегания поверхности скольжения. По нашим исследованиям глубина залегания поверхности скольжения на данной поверхности была от 1,2 до 3,0 м. По результатам инженерно¬геологических изысканий (4 скважины) глубина поверхности скольжения оползня отличалась до 0,47 м. Такие результаты подтверждают достоверность нашей модели, а, особенно, глубины залегания поверхности скольжения. Научная новизна заключается в том, что создание картографических моделей территорий с активными оползневыми процессами с помощью экспериментально-картографического моделирования на основе геодезических измерений является новой проблемой, которая позволит исследовать оползневое тело в пространстве и времени, а с учетом качественных характеристик (инженерные почвы, грунтовые воды, растительность и т.д.) - и с гносеологической точки зрения. Практическая значимость. Используя методику создания картографической модели смещения земной поверхности в пространстве и времени с использованием количественных и качественных показателей наблюдений, можно выполнить в комплексе с инженерно-геологическими, геоморфологическими, гидрогеологическими, метеорологическими и другими исследованиями достаточную оценку состояния оползневого тела на любой территории с будущим прогнозом. Такие исследования имеют комплексный и систематический подходы по снижению угроз, которые несут оползни. Aim. The aim of the paper is the development of methodological positions and practical recommendations concerning experimental and cartographic modeling of dynamics of active landslide area on the basis of serial geodesic measuring on it. This approach will allow examine more in detail the nature and status of landslides in the geospatial environment. Methodology. On the basis of serial results of the geodesic observations a landslide it is offered the methodology of creation of cartographic models, namely: 3D-model of territory with causing of landslide movement direction, model of displacement of earth surface and, on the basis of such models and their modification to determine the surface of slip displacement. Such methodology gives an opportunity to create the comprehensive cartographic model of estimation of the state of landslide body. Results. It is received the cartographic model of landslides area. For verification of assurance of this cartographic model were used materials of the engineer- geological pioneering concerning the depth of slip surface. According to our researches the depth of the slip surface on this surface was from 1,2 to 3,0 m. According to results of the engineer-geological pioneering (4 cleft) the depth of the surface of slip displacement differed to 0.47 m. Such results confirm the assurance of our model, and, especially, the depth of slip surface. Scientific novelty consists in the fact that the creation of cartographic models of territories with the active processes of landslide by means of experimental cartographic modeling on the basis of the geodesic measuring is a new problem, which will give an opportunity to investigate the landslide body in space and time, and taking into account quality descriptions (engineering soils, ground water, vegetation, etc.) - and epistemological point of view. Practical significance. Using methodology of creation of cartographic model of shift the earth's surface in space and time using quantitative and qualitative indicators of observations, it is possible to execute in a complex with engineer-geological, geomorphological, geohydrology, meteorological and other researches the sufficient estimation of status of the landslide body on any territory with a future prognosis. Such researches have complex and systematic approaches in relation to the decline of threats posed by landslides.