1. ISTCGCAP
  2. Всі випуски
  3. Випуск 96, 2022
  4. Дослідження цифрових моделей рельєфу нерухомих об’єктів історико-культурної спадщини, створених за різні роки

Дослідження цифрових моделей рельєфу нерухомих об’єктів історико-культурної спадщини, створених за різні роки

ISTCGCAP.
2022;
Випуск 96, 2022, Номер 96
: 14-23
https://doi.org/10.23939/istcgcap2022.96.014
Надіслано: Вересень 02, 2022
Автори:
  1. Борис Четверіков
  2. Любов Бабій
  3. Зоряна Кузик
  4. Ірина Заяць
  5. Михайло Процик
1
Національний університет Львівська політехніка
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”
4
Національний університет «Львівська політехніка»
5
Національний університет “Львівська політехніка”

Мета роботи – дослідити цифрові моделі рельєфу братської могили 1944 року, побудовані за різночасовими аеро- і картографічними матеріалами.   Реалізація завдання передбачає побудову цифрових моделей рельєфу (ЦМР) GRID-методом на території єврейської братської могили в м. Винники та італійських війсковополонених поблизу міста. На територію євреської братської могили у м. Винники створено ЦМР за стереопарою архівних аерознімків, отриманих у 1944 році, та за матеріалами аерознімання з БПЛА, що було виконано у 2015 році. Оскільки для архівних аерознімків не збереглись елементи орієнтування, їх було геометрично трансформовано за допомогою програмного пакету ErdasImagine. Після цього стереопара опрацьована в програмі Digitals, де отримано елементи рельєфу на територію братської могили. Матеріали аерознімання з БПЛА на територію м. Винники, що було виконано у 2015 році, опрацьовано в програмному пакеті Agisoft PhotoScan де створено ортофотоплан та карту висот на територію міста. Елементи рельєфу на територію братської могили 1944 і 2015 років імпортовано в програмне середовище Surfer, де побудовано 3D цифрові моделі рельєфу. Так як територія могили не мала значних перепадів висот, а рельєф був доволі пологий, обрано метод побудови ЦМР природної околиці, що дало позитивний результат. Аналізуючи цифрову модель рельєфу і карту векторів за 1944 рік, чітко виділяється межа братської могили, оскільки перепад висот між її краями і іншою територією становить від 20 до 36 см в залежності від ділянки межі. Аналіз цифрової моделей рельєфу і карти векторів за 2015 рік території братської могили, визначеної за аерознімком 1944 року, показав, що характерні перепади висот на колишній межі могили спостерігаються лише в лівому правому куті могили і на окремій ділянці правої межі. Показники перепаду висот від 15 до 20 см. Слід зазначити, що перепади висот спостерігаються і на решті території, яка належить братській могилі та поза нею. Це можна пояснити багаторічним людським втручанням і сільськогосподарським розорюванням земель. Стосовно дослідження ЦМР братських могил італійських військовополонених біля м. Винники, то сучасна територія на 100% є залісненою, що унеможливлює виконання аерознімання. Отже, для порівняння сучасної ЦМР із створеною за стереопарою аерознімків 1944 року було вирішено провести наземне тахеометричне знімання місцевості у 2011 році. Дані тахеометричного знімання експортовано в обмінний формат dxf, після чого відкрито в ПП Surfer і побудовано ЦМР. В цьому випадку цифрові моделі рельєфу будувались із застосуванням методу Крайгінга, остільки ділянка, на якій розташовані братські могили, є досить горбистою із значним перепадом висот. За цифровими моделями рельєфу визначено 54 ями з похованнями, що збереглись по сьогоднішній день.  Наукова новизна роботи полягає у доопрацюванні методики поєднання різнорідних даних для побудови цифрових моделей рельєфу та створення цілісної картини дослідження території об’єкта історико-культурної спадщини. Отримані дані можуть бути використані відповідними відділами із збереження культурної спадщини Міністерства культури України для їх подальшого вивчення.

цифрові моделі висот
ортофотоплан
карта висот
братська могила
архівний аерознімок
  1. Бурштинська Х., Василиха І., Коваль П. Технологія побудови цифрової моделі рельєфу для створення плану дна ріки. Геодезія, картографія і аерофотознімання. 2007. Вип. 69. С. 135-143. https://science.lpnu.ua/sites/default/files/journal-paper/2017/may/1763/...
  2. Вовкодав С. Цифрове моделювання місцевості в археологічних дослідженнях.Наукові записки з української історії. Переяслав-Хмельницький, 2008. Вип. 21. С. 21-30.
  3. Карпінський Ю.О., Лященко А. А. Орографічна-тріангуляційна цифрова модель рельєфу. Вісник геодезії та картографії. 2000. No.3(18). С 28-32.
  4. Кузик З. Застосування цифрових моделей місцевості для документації об’єктів культурної спадщини. Геодезія, картографія і аерофотознімання. 2013. Вип. 78. С. 96–100. https://science.lpnu.ua/sites/default/files/journal-paper/2017/may/1508/...
  5. Agosto, E., & Bornaz, L. (2017). 3D Models in Cultural Heritage: Approaches for Their Creation and Use. International Journal of Computational Methods in Heritage Science (IJCMHS), 1(1), 1-9. http://doi.org/10.4018/IJCMHS.2017010101
  6. Alsadik, B. S. (2014). Guided close range photogrammetry for 3D modelling of cultural heritage sites. University of Twente, Faculty of Geo-Information Science and Earth Observation (ITC). https://doi.org/10.3990/1.9789036537933
  7. Barrile Vincenzo, & Bilotta Giuliana (2018). Computer Vision in 3D Modeling of Cultural Heritage: The Riace Bronzes. Advanced Science Letters, 24(1), 581-586. https://doi.org/10.1166/asl.2018.11764
  8. Bolognesi M., Furini A., Russo V., Pellegrinelli A., & Russo P. (2014). Accuracyof cultural heritage 3D models by RPAS and terrestrial photogrammetry. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 40(5), 113. https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XL-5-113-2014
  9. Burshtynska Kh., & Tumska O. (2000) Computer technology of determination of area of Digital Elevation Model. 19th ISPRS Congress, Vol. XXXIII Work, Gr.IV, Amsterdam, 2000.
  10. Chetverikov B., Bondar K., Homenko R., Didenko S., & Sheykhet M. (2017). Determination of the location of historical objects using photogrammetric methods and methods of non-destructive ground research. Geodesy, Cartography, and Aerial Photography, 85, 94-103. https://doi.org/10.23939/istcgcap2017.01.094
  11. Chetverikov B., & Babiy L. (2016). Determination of boundaries of ancient burial places using the archived aerial and cartographic materials. Modern achievements of geodesic science and industry. Vol .I (31), 111-114. http://zgt.com.ua/%d0%b2%d0%b8%d0%bf%d1%83%d1%81%d0%ba-%d1%96-31-2016/
  12. Fiedler, S., Berger, J., Stahr, K., Graw, M. (2009). Localization of a Mass Grave from the Nazi Era: A Case Study. Criminal and Environmental Soil Forensics. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9204-6_19
  13. Gelnar, D., Zegzulka, J. (2019). Input Parameters for DEM – Geometry of the 3D Model and Validation Machine. Discrete Element Method in the Design of Transport Systems. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-05713-8_7
  14. Hou, JH., & Cheng, CL. (2021). Reconstructing Photogrammetric 3D Model by Using Deep Learning. Formal Methods in Architecture. Advances in Science, Technology & Innovation. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-57509-0_27
  15. Liu, X.-Y., Li, A.-B., Chen, H., Men, Y.-Q., Huang, Y.-L. (2022). 3D Modeling Method for Dome Structure Using Digital Geological Map and DEM. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 11, 339. https://doi.org/10.3390/ijgi11060339
  16. Moisan Emmanuel, Heinkelé Christophe, Foucher Philippe, Charbonnier Pierre, Grussenmeyer Pierre, Guillemin Samuel, Koehl Mathieu (2021). Combining photogrammetric and bathymetric data to build a 3D model of a canal tunnel. The photogrammetric Record, 36(175), 202-223. https://doi.org/10.1111/phor.12379
  17. Mostafavi, A., Scaioni, M. and Yordanov, V. (2019). Photogrammetric solutions for 3d modeling of cultural heritage sites in remote areas. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLII-4/W18, 765–772. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-4-W18-765-2019
  18. Ossowski A., Bykowska-Witowska M., & Brzeziński P. (2018). Application of analysis of aerial photographs in search of burial sites of victims of war and totalitarian crimes. Issues of forensic science, 299 (1), 77-90. https://doi.org/10.34836/pk.2018.299.5
  19. Remondino F., & Menna F. (2008) Image-based surface measurement for close-range heritage documentation. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. 37(B5-1), 2008, pp. 199-206.
  20. Solem, D. & Nau, E. (2020) Two New Ways of Documenting Miniature Incisions Using a Combination of Image-Based Modeling and Reflectance Transformation Imaging. Remote Sens., 12, 1626. https://doi.org/10.3390/rs12101626
  21. Vilceanu C. B., Herban S., & Grecea C. (2014). Creating 3D Models of Heritage Objects using Photogrammetric Image Processing. AIP Conference Proceedings, Vol. 1558, pp. 1599–1602, https://doi.org/10.1063/1.4825832
  22. Ubik S., Navrátil J., Trávníček Z. and Melnikov J. (2015). Remote access to 3D models of cultural heritage. Digital Heritage, pp. 757-760, https://doi.org/10.1109/DigitalHeritage.2015.7419622.
  23. Zhao, S., Hou, M., Hu, Y., and Zhao, Q. (2018) Application of 3d model of cultural relics in virtual restoration, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLII-3, 2401–2405. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-3-2401-2018

​