ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ БЕСХОЗЯЙНЫХ ПРОТИВОПАВОДКОВЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ЗАБАЙКАЛЬСКОГО КРАЯ

Раздел
Методы, модели и технологии
  • К.А. Курганович Восточный филиал Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов, г. Чита, Россия
  • А.В. Шаликовский Восточный филиал Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов, г. Чита, Россия
  • М.А. Босов Восточный филиал Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов, г. Чита, Россия
  • Д.В. Кочев Восточный филиал Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов, г. Чита, Россия
Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты (БПЛА), цифровая модель рельефа местности, бесхозяйные противопаводковые защитные гидротехнические сооружения, аэрофотосъемка, ортофотоплан, фотограмметрическая обработка снимков
(+) Аннотация

В Забайкальском крае существует большое количество бесхозяйных противопаводковых защитных гидротехнических сооружений, построенных без надлежащего проектирования и контроля правильности соблюдения технологии производства работ. Часть дамб не имеет собственников и не учтены в регистре гидротехнических сооружений, их состояние и режим использования не контролируются. В процессе эксплуатации защитные дамбы подвергаются механическим и гидродинамическим воздействиям, что несет в себе угрозу повышенного риска возникновения дополнительного ущерба вследствие переоцененного уровня защищенности территорий. Необходим учет таких сооружений с целью вынесения рекомендаций по дальнейшему их использованию или проведению ремонта.

В данной статье описывается опыт использования беспилотных летательных аппаратов (далее – БПЛА) для обследования бесхозяйных противопаводковых защитных гидротехнических сооружений Забайкальского края. Рассмотрена схема проведения таких обследований, включающая в себя несколько этапов. На начальном этапе требуется установка наземных опорных точек-маркеров и их координирование, затем облет территории БПЛА и получение серии фотоснимков. Следующий этап включает фотограмметрическую обработку данных съемки и получение пространственно-привязанных модели рельефа местности и ортофотоплана, которые затем подвергаются анализу с целью выявления дефектов сооружений.

Использование БПЛА при обследовании защитных противопаводковых сооружений продемонстрировало возможность более качественного оценивания их состояния по сравнению с традиционными методами инструментальных наблюдений. Для получения наилучшего результата в моделировании рекомендуется производить съемку с высоты не более 200 м и использовать координированные опорные точки, которые видно с воздуха для привязки модели к системе координат. В этом случае ошибка в определении отметок поверхности земли не будет превышать пространственного разрешения снимка. Местоположение опорных точек не оказывает существенного влияния на точность определения модели рельефа.

Литература

Курганович К.А., Шаликовский А.В., Курганович Н.А., Голятина М.А. Опыт применения данных дистанционного зондирования Земли и беспилотных летательных аппаратов для решения водохозяйственных задач // Сборник материалов XIV Международного научно-практического симпозиума и выставки «Чистая вода России» (г. Екатеринбург, 18-20 апреля 2017 г.). Екатеринбург, 2017. С. 58-62.

Шаликовский А.В., Курганович К.А. Оценка опасности и риска хозяйственного использования речных пойм бассейна Верхнего и Среднего Амура // Вестник Читинского государственного университета. 2011. № 11 (78). С. 119-124.

James M.R., Robson S. Straightforward reconstruction of 3D surfaces and topography with a camera: Accuracy and geoscience application // Journal of Geophysical Research Atmospheres. 2012. Vol. 117. Iss. F3. P. F03017. DOI: 10.1029/2011JF002289

Khaloo A., Lattanzi D., Jachimowicz A., Devaney C. Utilizing UAV and 3D computer vision for visual inspection of a large gravity dam // Frontiers in Built Environment. 2018. Vol. 4. Art. 31. DOI: 10.3389/fbuil.2018.00031

Ridolfi E., Buffi G., Venturi S., Manciola P. Accuracy analysis of a dam model from drone surveys // Sensors. 2017. Vol.17. Iss. 8. P. 1777. DOI: 10.3390/s17081777

Shalikovskiy A., Kurganovich K. Flood hazard and risk assessment in Russia // Natural Hazards. 2017. Vol. 88. Iss. S1. Pp. 133-147.

Szeliski R. Computer vision: algorithms and applications. Available at: http://szeliski.org/Book/

Ullman S. The interpretation of structure from motion // Proceedings of Royal Society London Biological Sciences. 1979. Vol. 203. Iss. 1153.
Pp. 405-426. DOI: 10.1098/rspb.1979.0006

Westoby M.J., Brasington J., Glasser N.F., Hambrey M.J., Reynolds J.M. ‘Structure-from-Motion’ photogrammetry: A low-cost, effective tool for geoscience applications // Geomorphology. 2012. Vol. 179. Pp. 300-314.
DOI: 10.1016/j.geomorph.2012.08.021

(+) Об авторе(ах)

К.А. Курганович,
Восточный филиал Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов, г. Чита, Россия

E-mail: naptheodor@mail.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 1408-6593
ORCID ID: 0000-0002-6146-2984
Scopus ID: 57191967376
Почтовый адрес: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, д. 30
Контактный телефон: +7 (3022) 36-40-38, +7 (3022) 31-03-90

А.В. Шаликовский,
Восточный филиал Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов, г. Чита, Россия

E-mail: vostokniivh@mail.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 5126-5698
ORCID ID: 0000-0002-5839-3498
Scopus ID: 57191955398
Почтовый адрес: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, д. 30
Контактный телефон: +7 (3022) 36-40-38, +7 (3022) 31-03-90

М.А. Босов,
Восточный филиал Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов, г. Чита, Россия

E-mail: vostokniivh@mail.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 7460-9889
ORCID ID: 0000-0003-1871-1380
Scopus ID:  
Почтовый адрес: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, д. 30
Контактный телефон: +7 (3022) 36-40-38, +7 (3022) 31-03-90

Д.В. Кочев,
Восточный филиал Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов, г. Чита, Россия

E-mail: vostokniivh@mail.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 6153-4450
ORCID ID: 0000-0002-7833-9712
Scopus ID:  
Почтовый адрес: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, д. 30
Контактный телефон: +7 (3022) 36-40-38, +7 (3022) 31-03-90

(+) Литература

James M.R., Robson S. Straightforward reconstruction of 3D surfaces and topography with a camera: Accuracy and geoscience application. Journal of Geophysical Research Atmospheres, 2012, vol. 117, iss. F3, p. F03017. DOI: 10.1029/2011JF002289

Khaloo A., Lattanzi D., Jachimowicz A., Devaney C. Utilizing UAV and 3D computer vision for visual inspection of a large gravity dam. Frontiers in Built Environment, 2018, vol. 4, art. 31. DOI: 10.3389/fbuil.2018.00031

Kurganovich K.A., Shalikovskiy A.V., Kurganovich N.A., Golyatina M.A. Opyt primeneniya dannykh distantsionnogo zondirovaniya Zemli i bespilotnykh letatel'nykh apparatov dlya resheniya vodokhozyaistvennykh zadach [The practical experience of remote sensing and unmanned aerial vehicles using for water management tasks solution]. Sbornik materialov Chetyrnadtsatogo Mezhdunarodnogo nauchno-prakticheskogo simpoziuma i vystavki “Chistaya voda Rossii” (g. Ekaterinburg, 18-20 aprelya 2017) [Proceedings of XIV International scientific-practical symposium and exhibition “Clean Water of Russia” (Ekaterinburg, April 18-20, 2017)], Ekaterinburg, 2017, pp. 58–62 (In Russian; abstract in English)

Ridolfi E., Buffi G., Venturi S., Manciola P. Accuracy analysis of a dam model from drone surveys. Sensors, 2017, vol. 17, iss. 8, p. 1777. DOI: 10.3390/s17081777

Shalikovskiy A., Kurganovich K. Flood hazard and risk assessment in Russia. Natural Hazards, 2017, vol. 88, iss. S1, pp. 133-147. DOI: 10.1007/s11069-016-2681-6

Shalikovskiy A.V., Kurganovich K.A. Otsenka opasnosti i riska khozyaistvennogo ispol'zovaniya rechnykh poim basseina Verkhnego i Srednego Amura [Hazard and risk assessment for commercial use of the Upper and Middle Amur basin floodplains]. Vestnik Chitinskogo gosudarstvennogo universiteta [Chita State University Journal], 2011, vol. 11 (78), pp. 119-124. (In Russian; abstract in English)

Szeliski R. Computer vision: algorithms and applications. Available at: http://szeliski.org/Book/

Ullman S. The interpretation of structure from motion. Proceedings of Royal Society London Biological Sciences, 1979, vol. 203, iss. 1153, pp. 405-426. DOI: 10.1098/rspb.1979.0006

Westoby M.J., Brasington J., Glasser N.F., Hambrey M.J., Reynolds J.M. ‘Structure-from-Motion’ photogrammetry: A low-cost, effective tool for geoscience applications. Geomorphology, 2012, vol. 179, pp. 300–314. DOI: 10.1016/j.geomorph.2012.08.021

(+) Читать онлайн

Просмотров Аннотации: 163
Скачиваний PDF: 0
Опубликован
2020-03-29
Как цитировать
К.А. Курганович, А.В. Шаликовский, М.А. Босов, & Д.В. Кочев. (2020). ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ БЕСХОЗЯЙНЫХ ПРОТИВОПАВОДКОВЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ЗАБАЙКАЛЬСКОГО КРАЯ. Гидросфера. Опасные процессы и явления, 2(1), 32-43. https://doi.org/10.34753/HS.2020.2.1.32

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.