Удосконалення методів геодезичного забезпечення моніторингу лінійних об’єктів у зонах впливу підземних гірничих робіт

Abstract

В дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна задача - розробка методики знімання лінійних об’єктів, що заснована на оптимізації процесу через врахування взаємного розташування сканера та об'єктів зйомки. Використання розробленої методики зменшили похибки визначення місцеположення контрольних точок при скануванні лінійного об'єкту в зонах впливу підземних гірничих робіт. Виконані дослідження впливу кута нахилу, кольору і типу поверхні, що впливають на точність вимірювання НЛС. Також здійснено вивчення впливу просторової роздільної здатності НЛС і куту нахила лазерного проміня НЛС на точність і якість одержуваних результатів. У роботі запропонована методика визначення помилки візування лазерного променю для подальшого калібрування НЛС. Встановлено оптимальні відстані сканування для подальшого аналізу просторового положення лінійних об’єктів. Знайдено залежності, які впливають на щільність сканування та величини похибок. Встановлена залежність впливу висоти сканера та відстані на щільність кутового кроку сканування; температури прогріву на точність; зміни лінійного кроку сканування і відстані - на щільність; залежність кількості точок від відстані. Розраховані стандартні відхилення отриманих результатів. В диссертационной работе решена актуальная научно-техническая задача - разработка методики съемки линейных объектов, основанная на оптимизации съемочного процесса за счет учета взаимного расположения сканера и объектов съемки, использование разработанной методики способствует уменьшению погрешностей при сканировании объекта съемки. Выполнены исследования влияния угла наклона, цвета и типа поверхности, влияющие на точность измерения НЛС. Выполнено также исследования влияния пространственного разрешения НЛС и угла наклона лазерного луча НЛС на точность и качество получаемых результатов. В работе предложена методика определения ошибки взирования лазерного луча для дальнейшей калибровки НЛС, что повысит точность получаемых данных. Найдено зависимости, которые влияют на плотность сканирования и величины погрешности. Так установлена зависимость влияния высоты сканера и расстояния на плотность, углового шага сканирования и расстояния - на плотность, температуры прогрева - на точность; изменения линейного шага сканирования и расстояния - на плотность; зависимость количества точек от расстояния. Рассчитаны стандартные отклонения полученных результатов. In the dissertation work solved an actual scientific and technical problem - the development of a technique of mapping line features based on the optimization of the shooting process by taking into account the mutual scanner location and subjects, the use of the work developed by the sequence, reducing the error when scanning the subject. The proposed methodology covers all stages of the surveying process, including preliminary analysis, survey and post-processing of the results obtained with the ultimate goal of obtaining a three-dimensional, reliable and informative model of a linear structure. Using the developed models allows to reduce the time of ground-based laser shooting. The possibility of using terrestrial laser systems for solving the main tasks of mine surveying at linear objects is considered. The proposed technique for constructing a digital model of a linear structure based on the results of a ground-based laser survey, taking into account all developed recommendations for optimizing the process itself. Investigations of the influence of the angle of inclination, color and type of the surface, affecting the accuracy of the LLS measurement, are performed. A study was also made of the effect of the spatial resolution of the NLS and the angle of inclination of the laser beam of the NLS on the accuracy and quality of the results obtained. In this paper, a technique is proposed for determining the error of the sight of the laser beam for further calibration of the LLS, which will improve the accuracy of the data obtained. Optimal shoulders for scanning are determined for further analysis of the spatial position of linear objects. Dependencies are found that affect the scanning density and the magnitude of the error. Thus, the dependence of the influence of the scanner height and distance on the density, the angular step of the scan and the distance on the density, the heating temperature on the accuracy, changes in the linear step of the scan and the distance on the density, and the dependence of the number of points on the distance. Standard deviations of the obtained results are calculated. The implementation of the results will allow us to obtain data not only from the reference line, but also from the whole object, which will significantly increase the areas of detection of the moving processes in the body of the linear object and will allow timely response to the consequences of natural or man-made impacts.