Разработан ознакомительный курс «Интерпретация опасных геологических процессов и их мониторинг с помощью лидаров»
Москва. 9 марта. ГеоИнфо – Автор методов дешифрирования цифровой модели рельефа для изучения опасных геологических процессов и применения лазерного сканирования в мониторинге Максим Баборыкин и российский производитель трехмерных лазерных сканеров ООО «АГМ Системы» разработали учебный курс по методикам ДЕШИФРИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ОПАСНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ и ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО СКАНЕРА ПРИ МОНИТОРИНГЕ.
Технологии защищены патентами:
- патент на изобретение № 2655955 от 16.03.2017г.;
- патент на изобретение № 2665956 от 09.08.2017г.;
- патент на полезную модель № 173296 от 16.03.2017г.
Курс, по словам авторов, планируется в двух вариациях:
Базовый, который требует базовых знаний по инженерным изысканиям (подходит для геодезистов, геологов или смежных специалистов). В его программу включено изучение следующих вопросов:
а) Технологическая схема использования материалов ВЛС для инженерно-геологических изысканий.
б) Критерии качества данных.
в) Основы дешифрирования:
- дешифрирование рельефа для фиксирования проявлений опасных геологических процессов;
- дешифрирование рельефа для получения метрических характеристик опасных геологических процессов.
- изучение динамики микрорельефа при повторном сканировании.
Продвинутый, который требует базовых знаний по инженерным изысканиям и углубленных знаний по геологии и геоморфологии (подходит для инженеров-геологов, а также для специалистов, задействованных в мониторинге):
https://www.instagram.com/p/CLrkzF8JeJY/
Данный курс включает в себя несколько блоков.
а) Блок I. ДЕШИФРИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ОПАСНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.
а.1) Технологическая схема использования материалов ВЛС для инженерно-геологических изысканий.
Технологическая схема проведения дешифрирования ОГП разработана с целью оптимизации операций для сокращения временных затрат на проведение распознавания того или иного ОГП имеющего потенциально негативное влияние на проектируемое сооружение и, как следствие, имеющее возможность ухудшать последствия воздействия геологических процессов на экосистемы.
а.2) Основы дешифрирования.
Дешифрирование инженерно-геологических условий и опасных геологических процессов основано на выявлении закономерностей между внешним обликом природной среды и геоморфологическим образом ОГП.
Применение метода дешифрирования геологических процессов на всех этапах инженерно-геологических исследований позволяет не только выявлять экзогенные, но иногда и проявления эндогенных процессов. Дешифрирование позволяет установить типы и виды процессов согласно принятым в инженерной геологии классификациям, формы их проявления в окружающей среде, воздействия на инженерные сооружения. Использование современного ВЛС позволяет получить качественную модель местности и, как следствие, проводить морфометрический анализ.
а.2.1) Критерии качества данных.
В зависимости от конечного назначения ЦМР, к их качеству предъявляются определенные требования и для получения, удовлетворяющего этим требованиям массива ТЛО. Качественное сканирование местности, совмещённое с ЦАФС, позволяет получить уменьшенную модель местности максимально приближенную к реальности. Первичные данные ВЛС представляют собой ТЛО от объектов различных классов (земля, лес, зданий, инженерных сооружений и т.д.).
Рассмотрение зависимости масштаба от отображения геоморфологических обликов опасных геологических процессов.
а.2.2) Сравнение с типизированными моделями.
Первичными факторами определения «геоморфологического облика» того или иного ОГП являются: рельеф, история развития и строение в геологическом плане, климат исследуемого и климатическая зона. Производными служат: состояние рыхлого чехла и протекающие в нем процессы, сейсмичность и растительность. Совокупность перечисленных факторов является определяющей к инженерно-геологическим условиям внешнему облику ОГП. Например, при сходе оползня образуются ярко выраженные элементы: бровка срыва, бровка главного уступа, тело оползня, бугры, западины и т.п.
а.2.3) Алгоритмизация проведения дешифрирования.
а.2.3.1) Предварительная подготовка и обработка материала.
Сканирование с более плотным массивом точек лазерных отражений (для создания топопланов М 1:500 позволяет многозадачно дешифрировать ЦММ для всех стадий инженерных изысканий:
дешифрирование макрорельефа для фиксирования проявлений опасных геологических процессов и выбора конкурирующих вариантов трассы.
дешифрирование мезорельефа для получения качественных и количественных характеристик опасных геологических процессов и возможного присвоения статуса ОГП в выбранном коридоре будущего линейного сооружения, или площадного сооружения.
дешифрирование и изучение в динамике микрорельефа – выделение элементов того или иного опасного геологического процесса, описание согласно требованиям, при проведении инженерно-геологической съемки встреченного «геологического процесса» и проведение мониторинга с целью измерения количественных параметров физико-геологических процессов и явлений (статус ОГП).
а.2.3.2) Проведение декодирования геологических процессов и первичной интерпретации.
Основными критериями выделения физико-геологических процессов и явлений (определенных как ОГП) являются, форма и рисунок изображения, являющиеся уникальными для того или иного геологического процесса, отображаемого на поверхности. Так оползневые объекты формируют устойчивое сочетание элементов – бровки срыва, тело оползня и т.д.
а.3) Методика определения качественных и количественных характеристик.
Качественные характеристики того или иного ОГП говорят о его активности. К ним относятся явно или не явно выраженные границы сформированных геологических тел (в случае формирования дерубция, десперсия, деляпсия, пролювия, солифлюксия, делювия) связанных с их образованием процессов и непосредственно проявлений процессов, разрушающих поверхность грунта за счет физического и химического выветривания (эрозия, карстообразование, процессы, связанные с многолетнемерзлыми грунтами и др.). Количественные метрические характеристики можно получить как с функцией учета кривизны (истинные), так и без неё (проекция).
б) Блок 2. ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРНОГО СКАНЕРА ПРИ МОНИТОРИНГЕ.
б.1) Технические требования и качество сканирования для мониторинга.
Формирование сканирующими системами массива ТЛО с минимально возможной погрешностью является одним из важных показателей, влияющих на определение границ процесса и отслеживание его изменений во времени, т.е. возможности определения изменений с определенной достоверностью, для выявления скоростей и ускорений изменений, необходимых для прогнозных заключений развития ОГП.
б.2) Принципиальная и концептуальная схема мониторинга.
Косвенное начало проведения мониторинга физико-геологических процессов и явлений – это декодирование (обнаружение) и интерпретация (идентификация), определение их активности и опасности для будущего сооружения.
После построения статических моделей от нулевой до n производится выстраивание временного рядя статических моделей с выводом необходимых динамических моделей. Данные наблюдения включают в себя:
нулевой цикл измерений для ОГП или ПТС в целом по установленным маркерам;
ВЛС производимое повторно через некоторый промежуток времени (согласно программе мониторинга);
подготовку новых данных сканирования по уже пройденному алгоритму;
загрузку новой 3D модели рельефа к ранее созданным данным;
проведение повторного дешифрирования, каталогизация;
выстраивание ЦММ/ЦМР во временной ряд;
математическое сравнение данных вновь полученных с ранее полученными.
Повторное лазерное сканирование местности производится:
в районе изучения с разной периодичностью 1 раз в месяц, 1 раз в полугодие, 1 раз в год и т.д., зависящей от скорости протекания процессов и явлений, их активизации (ускорений) и степени опасности определенной на стадии интерпретации.
