1. ISTCGCAP
  2. Всі випуски
  3. Випуск 83, 2016
  4. Методика визначення об’єму Львівського полігону ТПВ з використанням архівних картографічних матеріалів та БПЛА TRIMBLE UX-5

Методика визначення об’єму Львівського полігону ТПВ з використанням архівних картографічних матеріалів та БПЛА TRIMBLE UX-5

ISTCGCAP.
2016;
Випуск 83, Номер 83
: стоp. 64-82
https://doi.org/10.23939/istcgcap2016.01.064
Надіслано: Травень 12, 2016
Автори:
  1. Віктор Лозинський
  2. В.І. Нікулішин
  3. Корнилій Третяк
  4. Євгеній Шило
1
Кафедра картографії та геопросторового моделювання, Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний Університет «Львівська політехніка»
3
Кафедра вищої геодезії та астрономії, Національний університет “Львівська політехніка”
4
Кафедра інженерної геодезії, Національний університет “Львівська політехніка”

Мета. Львівський полігон твердих побутових відходів має певні особливості, які повинні враховуватися пыд час розроблення методики визначення об’єму. А саме – початковий рельєф з сильною розчленованістю та перепадом висот більше як 70 м унеможливлює задавання початкової горизонтальної площини під час визначення об’єму. Що стосується сучасної поверхні сміттєвого тіла, то її ухили змінюються у межах від 0 до 85°, а перепад висот становить більше як 80 м. Це призводить до значних похибок за рельєф під час виконання аерофотознімання. Основною метою роботи є розроблення методики визначення об’єму Львівського полігону твердих побутових відходів із використанням архівних картографічних матеріалів та даних аерофотознімання станом на жовтень 2015 року з урахуванням особливостей досліджуваного об’єкта. Методика та результати роботи. Незважаючи на розвиток сучасних технологій та цифрової картографії, паперові карти залишаються надалі джерелом отримання інформації, яка може використовуватись в подальшому для виконання багатьох наукових задач. Отримання даних для визначення об’ємів полігонів твердих побутових відходів можливе за допомогою дистанційних та контактних методів. Серед дистанційних методів великого застосування набувають безпілотні літальні апарати. Відповідно до поставленої мети ми відтворили початковий рельєф полігону ТПВ станом на 1957 рік. Виконано аерофотознімання Львівського полігону ТПВ станом на жовтень 2015 року із застосуванням БПЛА TRIMBLE UX-5. Визначено об’єм та площу полігону. Експериментально встановлено, що визначення об’ємів потрібно виконувати за TIN-мо­делями. А вико­ристання GRID-моделей з кроком від 5 см до 20 м не дає можливості визначити об’єм Львівського полігону ТПВ. Розраховано оцінку точності визначення об’єму Львівсь­кого полігону твердих побутових відходів. Отримані результати на основі геодезичних даних порівняні з ваговим методом. Наукова новизна та практична значущість. Вперше в Україні визначено об’єм чинного полігону ТПВ. Запропонована методика визначення об’єму з використанням БПЛА. Також вперше змоде­льована початкова поверхня та структура рельєфу Львівського полігону ТПВ із використанням архівних картографічних матеріалів станом на 1957 р. Практична значущість результатів полягає у запропонованій авторами методиці, яка дає змогу оперативно визначати параметри полігону відповідно до ДБН В.2.4-2-2005.

полігон твердих побутових відходів
об’єм
безпілотні літальні апарати
цифрова модель рельєфу
TIN-модель
GRID-модель
  1. Бурштинська Х. В. Аналіз тривимірної моделі рельєфу, побудованої за різними вихідними да­ними / Х. В. Бурштинська, І. Супрун // Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. – 2004. – № 1. – С. 230–233.
  2. Ващук О. М. Обґрунтування методики підрахунку об’ємів складів готової продукціїї бутощебе­невої сировини / О. М. Ващук, Р. В. Соболевсь­кий // Вісник ЖДТУ. – 2012. – № 4 (63). –С. 174–182.
  3. Вовк А. Аналіз результатів для створення орто­фотопланів та цифрових моделей рельєфу з за­сто­суванням БПЛА TRIMBLE UX-5 / А. Вовк, В. Глотов, А. Гуніна, А. Маліцький, К. Третяк, Церклевич А. // Геодезія, картографія і аерофо­то­знімання. – 2015. – Вип. 81. – С. 90–103. – Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ Geodez_ 2015_81_11.
  4. Волошин П. К. Про дослідження з оцінки еко­логічного та санітарно-гігієнічного стану територій, прилеглих до Львівського полігону твердих побутових відходів / П. К. Волошин, Р. О. Цегелик, С. В. Бірук // Звіт ВАТ “Гео­технічний інститут”. – Львів, 2005.
  5. Гайдін М. Хімічний склад фільтрату Львівського по­лігону твердих побутових відходів / М. Гай­дін, В.О. Дяків, В. Д. Погребенник, А. В. Пашук // Природа Західного Полісся та прилеглих територій : зб. наук. пр. / Волин. нац. ун-т ім. Лесі Українки ; [ред. кол.: Ф. В. Зузук та ін.]. – Луцьк, 2013. – № 10. – С. 43–50
  6. Голець Н. Ю. Розрахунок класу небезпеки фільт­рату Грибовицького полігону твердих побуто­вих відходів / Н. Ю. Голець, М. С. Мальований, Ю. О. Малик // Вісник Львівського державного університету безпеки життєдіяльності. – 2013. – № 7. – С. 219–224.
  7. ДБН В.2.4-2-2005 Полігони твердих побутових відходів. Основні положення проектування. Двуліт З. П. Аналіз стану в сфері поводження з відходами в Львівській області / З. П. Двуліт // Теоретичні та прикладні питання економіки. – 2009. – С. 269–277.
  8. Зозуля І. І. Шляхи вирішення проблем Львівського полігону твердих побутових відходів / І. І. Зо­зуля, А. М. Гайдін, В. О. Дяків // Техногенно-екологічна безпека та цивільний захист. — 2010. – Вип. 1. – С. 106–112.
  9. Лозинський В. А. Аналіз сучасних методів отри­мання даних для визначення об’ємів відходів та донних відкладів / В. А. Лозинський // Cучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. – 2015. – Вип. ІІ (30). – С. 87–97.
  10. Мальований М. С. Тверді побутові відходи м. Львова та їх вплив на довкілля / М. С. Мальо­ваний, О. Я. Голодовська, М. І. Пастернак // Віс­ник Національного університету “Львівська політехніка”. – 2011. – № 700: Хімія, тех­нологія речовин та їх застосування. – С. 250–252.
  11. Матвеев Ю. Б. Полигоны бытовых отходов: си­ту­а­ция и перспективы / Ю. Б. Матвеев, А. Ю. Пух­нюк // Твердые бытовые отходы. – М., 2013. № 6.
  12. Мусин О. Р. Диаграмма Вороного и триангуляция Делоне: Заседание Санкт-Петербург­ского мате­ма­тического общества / О. Р. Мусин. – М.:  1999. – 10 с.
  13. Наказ Міністерства будівництва, архітектури та ЖКГ України від 05.04.07 № 121. “Правила з технічної експлуатації полігонів твердих побутових відходів”. Петрушка І. М. Біогазовий потенціал Львівського полігону твердих побутових відходів / І. М. Петрушка, О. Р. Попович, Г. О. Жук // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. – 2009. – № 644: Хімія, технологія речовин та їх застосування. – С. 185–188.
  14. Стан сфери поводження з побутовими відходами в Україні за 2014 рік, 2016 [Електронний ресурс]. – Режим доступу http://www.minregion. gov.ua/ napryamki-diyalnosti/zhkh/terretory/stan-sferi-povodzhennya-z-pobutovimi-vidhodami-v-ukrayini-za-2014-rik.
  15. Хромых В. В. Цифровые модели рельефа / В. В. Хро­мых, О. В. Хромых. – Т.: ТМЛ – Пресс, 2007. – 178 с.
  16. Ansari A. Use of point cloud with a low-cost UAV system for 3D mapping / A. Ansari // International Conference on Emerging Trends in Electrical Engineering and Energy Management (ICETEEEM) 2012. – 2012. – Рp. 131 – 134.
  17. Bellezza I. Optimisation of landfill volume by the simp­lex method / I. Bellezza // Engineering Compu­tations. – 2014. – Volume 21, Iss: 1. – Pp. 53–65.
  18. Coduto D. Monitoring Landfill Movements Using Precise Instruments / D. Coduto, R. Huitric // [Електронний ресурс]. – Режим доступу http://www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/STP/PAGES/STP25317S.htm
  19. Dustin M. Monitoring parks with inexpensive UAVs: cost benefits analysisfor monitoring and maintaing parks facilities / M. Dustin // A Thesis Presented to the FACULTY OF THE USC GRADUATE SCHOOL UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree MASTER OF SCIENCE (GEOGRAPHIC INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY). – Рp. 1 – 113.
  20. Ferrier G. Application of geophysical monitoring techniques as aids to probabilistic risk-based management of landfill sites / G. Ferrier, L. Frostick, T. Splajt // The Geographical Journal Special Issue: Reconciling Policy, Practice and Theorisations of Waste Management. – 2009. – Volume 175, Issue 4. Рр. 304 – 314.
  21. Gasperini D. Potential and limitation of UAV for monitoring subsidence in municipal landfills / D. Gasperini, P. Allemand, C. Delacourt, P. Grandjean // International Journal of Environ­mental Technology and Management. – 2014. – Volume 17, No.1, pp.1–13.
  22. Haala N. PERFORMANCE TEST ON UAV-BASED PHOTOGRAMMETRIC DATA COLLECTION / N. Haala, M. Cramer, F. Weimer, M. Trittler // International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVIII-1/C22. – 2011. – Pp. 1–6.
  23. Karathanassi V. Monitoring the Change in Volume of Waste in Landfill Using SAR Interferometry / V. Ka­rathanassi, C. Chousiafis, Z. Grammatikou // 32 EARSeL Symposium 2012 Advances in Geosciences. – 2012. – Рp. 540–551.
  24. Kraus K. Zur Genauigkeit der Volumenbestimmung./ K. Kraus // Zeitschrift fuer Vermessungswesen. – 2000. – 125(12). – Pp. 398–402.
  25. Kwarteng A. Assessment of Kuwait’s Al-Qurain Landfill Using Remotely Sensed Data / A. Kwar­teng, A. Al-Enezi // Journal of Environmental Science and Health, Part A: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering. – 2004. – Volume 39, Issue 2. – Рp. 351–364.
  26. Lee Y. A Study on the Waste Volume Calculation for Efficient Monitoring of the Landfill Facility / Y. Lee, S. Cho, J. Kang // Computer Applications for Database, Education, and Ubiquitous Com­puting. – 2012. – Volume 352, pp.158 – 169.
  27. Lega M. Thermal Pattern and Thermal Tracking: fin­gerprints of an environmental illicit / M. Lega, C. Ferrara, J. Kosmatka, G. Persechino, R. M. A. Na­poli // 11th International Conference on Quan­titative InfraRed Thermography. – 2012. – [Електронний ресурс]. – Режим доступу http://www.ndt.net/article/qirt2012/papers/QIRT-2012-326.pdf.
  28. Mayr W. 3D-Geospatial Data using Unmanned Airborne Vehicles / W. Mayr // Waste-to-Resour­ces 2015. – 2015. – Рp. 548–556.
  29. Mudura R. Calculate the volume of landfill cristesti, mures using the classical method and digital terrain model using picture from UAV / R. Mudura, A. Trif, B. Nedelcu,C.Bara // 14th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2014. – 2014. – Volume 2,  – Pp. 113–120.
  30. Mueller G. Handbuch Ingenieurgeodaesie / G. Mueller, M. Moeser, H. Schlemer, H. Werner// – 2001.– Strassenbau, 2., voellig neu bearbeitete und erweiterte Auflage Heidelberg: Herbert Wichmann Verlag, str. 247–249.
  31. Press W.H. Numerical Recipes in Cambridge / W. H. Press, B. P. Flannery, S. A., Teukolsky, W. T. Vetterling // Cambridge University Press, 1988.
  32. Schwarzbach M. Acquisition of High Quality Remote Sensing Data Using a UAV Controlled by an Open Source Autopilot / M. Schwarzbach, U. Putze,
  33. U. Kirchgaessner, M. v. Schoenermark // Interna­tio­nal Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. – 2009. – Volume 3.  – Pp. 595–601.
  34. Siebert S. Mobile 3D mapping for surveying earthwork projects using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) system / S. Siebert, J. Teizer // Automation in Construction. – 2014. – 41,  – Pp. 1–14.
  35. Trimble Business Center Office Software [Електронний ресурс]. – Режим доступу http://uas.trimble.com/tbc-am.
  36. Tserng H. P. A 3-D Graphical Database System for Landfill Operations Using GPS / H. P. Tserng, J. S Russell // Computer-Aided Civil and Infra­struc­ture Engineering. – 2002. – Volume 17, Issue 5. – Pp. 330–341.
  37. Urbančič T. Vpliv velikosti mrežne celice in metod interpolacij na izračunano prostornino / T. Urbančič, V. Grahor, B. Koler // GEODETSKI VESTNIK. – Volume 59, no. 2. – Pp. 231–245.