Використання сучасних технологій геодезичної зйомки

2016;
: стор. 5-12
https://doi.org/10.23939/istcgcap2016.01.005
Надіслано: Червень 17, 2016
1
Сілезький технологічний університет
2
Сілезький технологічний університет

Наведені приклади застосування сучасних технологій для підвищення ефективності геодезичної зйомки. Сучасні технології, такі як сканування тривимірних об’єктів або використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА), можуть бути успішно впроваджені для підвищення ефективності, зокрема точності комплексних вимірювань високих будівель або недоступних районів. Наведено приклад вимірювання впливу швидкості вітру на коливання радіостанції Глівіце. Радіостанція є однією з найстаріших, найвищою дерев’яною вежею в Європі, а також є важливим об’єктом культурної спадщини. Вежа розташована у відкритому і погано забудованому районі. Це означає, що вона схильна до дії сильних вітрів. На жаль, поточні звіти показують, що стабільність конструкції оцінюється в 15–20 років. Коливання вежі, спричинене вітром, додатково послаблює конструкцію. З огляду на це, виникла ідея виміру коливань вежі під впливом швидкості і напрямку вітру із застосуванням безпілотних літальних апаратів. Досі вимірювання проводили  тахеометрами, а  інформацію про силу вітру черпали з публічних джерел про те, що вежа нахиляється в напрямку вітру і відхилення буває велике, залежно від середньої швидкості вітру. Зауважено, що коливання різні на різних рівнях вежі. Інший приклад використання сучасних вимірювальних технологій, поданий в роботі, стосується моніторингу недоступного об’єкта або такого, що важко виміряти класичними  методами. Подано приклад виміру контурів переливання води внаслідок підземних гірських робіт. Просідання ґрунту може спричинити відтік басейну, що має велике значення для сільського господарства та ландшафту. Подано спосіб систематичного моніторингу, що ґрунтується на застосуванні безпілотних літальних апаратів, споряджених неметричною камерою. За допомогою простих засад фотограмметрії створено ортофотоплан  для визначення зміни форми і розміру отриманої заплави. Останній приклад демонструє застосування 3D-сканування і вимірювання GNSS для створення просторової карти мережі підземних коридорів Клодзької фортеці. Сьогодні  це добре відомий історичний пам’ятник у Польщі. У підвалі є багато-пішохідних доріжок, чимало  коридорів фактично недоступні або небезпечні для входу. За допомогою сучасного 3D-сканера з ефективним вимірюванням дальності близько
300 м можна провести інвентаризацію коридорів з точністю до міліметра, а з використанням вимірювань
GNSS – зорієнтувати мережу коридорів у прийнятій системі відліку. Мета – подати можливості застосування сучасних технологій і показати, як правильно обрана технологія дає змогу значно підвищити точність дослідження, скоротити затрати часу і коштів.

1. E. Popiołek, "Ochrona terenów górniczych", AGH, Kraków, Poland, (2009) (in Polish).
2. H. Eisenbeiss, "UAV photogrammetry", PhD dis¬sertation no. 18515, Institute of Geodesy and Photogrammetry, ETH Zurich, Switzerland (2009).
3. H. Fourati, N. Manamanni, L. Afilal, and Y. Handrich, "A nonlinear filtering approach for the attitude and dy¬namic body acceleration estimation based on iner¬tial and magnetic sensors: bio-logging application", IEEE Sensors Journal, 11(1), 233–244 (2011).
https://doi.org/10.1109/JSEN.2010.2053353
4. J. Heikkila, O. Silven, "Calibration procedure for short focal length off-the-shelf CCD cameras", Procee-dings of the 13th International Conference on Pat-tern Recognition, 25–29.08.1996, Vienna, Austria, 166-170 (1996).
https://doi.org/10.1109/ICPR.1996.546012
5. J. Gocał, "Geodezja inżynieryjno-przemysłowa",˙ AGH, Kraków, Poland, ISBN: 978-83-7464-327-6 (2010) (in Polish).
6. J. Zhang, Y. Wu, E. Liu and X. Chen, "Novel approach to position and orientation estimation in vision-based UAV navigation", IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 46(2), 687–700 (2010).
https://doi.org/10.1109/TAES.2010.5461649
7. O. Spinka, O. Holub and Z. Hanzalek, "Low-cost reconfigurable control system for small UAVs", IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58(3), 880–889 (2011).
https://doi.org/10.1109/TIE.2009.2030827
8. S. d'Oleire-Oltmanns, I. Marzolff, K. D. Peter and J. B. Ries, "Unmanned aerial vehicle (UAV) for monitoring soil erosion in Morocco", Remote Sensing, 4(11), 3390–3416 (2012).
https://doi.org/10.3390/rs4113390
9. W. Janusz, R. Mielimąka, M. Niezabitowski, J. Orwat, P. Sikora, "Surface monitoring of water basins based on use of autonomous flying robots", proceedings of 20th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, p. 376-381, ISBN 978-1-4799-8701-6 (2015).
https://doi.org/10.1109/MMAR.2015.7283905
10. Z. Kurczyńki and R. Preuss, "Podstawy fotogrametrii", OWPW, ISBN: 978-83-7207-413-3 (2011) (in Polish).
11. Z. Y. Wu, Y. J. Zeng, H. X. Shao and L. Feng, "Bet-terment of attitude estimation based on complementary filter applied in drumstick", Proceedings of the World Congress on Information and Communication Technologies (WICT 2012), Trivandrum, 1162-1165 (2012).
https://doi.org/10.1109/WICT.2012.6409250
12. www.muzeum.gliwice.pl (in Polish)
13. www.twierdza.klodzko.pl (in Polish)