Технические средства

Мониторинг смещений и деформаций земной поверхности и сооружений

Для целей своевременного выявления сдвигов земной поверхности над районами подземной добычи полезных ископаемых, картирования деформаций бортов и уступов карьеров, а также для мониторинга природных и техногенных смещений и деформаций сооружений, компания «Совзонд» активно развивает наиболее современное направление в области обработки данных дистанционного зондирования Земли, позволяющее решать приведенные задачи с применением методики интерферометрической обработки спутниковых радарных изображений.

Технология мониторинга смещений земной поверхности и мониторинга деформаций сооружений, будучи интегрированной в систему маркшейдерско-геодезических наблюдений, позволяет проводить наблюдения деформаций сооружений и смещения и деформации земной поверхности с очень высокой точностью (вплоть до первых миллиметров). Основное преимущество данного метода — это независимая дистанционная оценка изменений по всей площади снимка. Для расчета используется массив спутниковых данных, которые получаются с космических аппаратов с определенной периодичностью (до 8 раз в месяц).

Предлагаемая технология мониторинга смещений земной поверхности и мониторинга деформаций сооружений позволяет снизить риски возникновения чрезвычайных ситуаций и уменьшить их возможные последствия за счет своевременного выявления смещений и деформаций земной поверхности и сооружений. Приведённые ниже рисунки иллюстрируют технологию определения характеристик изменений земной поверхности с использованием постоянных рассеивателей.

Этапы работ по космическому мониторингу смещений и деформаций

I. Планирование и заказ целевой многопроходной радарной космической съемки

  • Цель этапа: получить исходный массив радарных данных для дальнейшего расчета по ним карт сдвигов и других изменений земной поверхности и сооружений.
  • Результаты по завершению 30 радарных съемок территории интереса за 30 различных дат. Период времени, за который должны быть набраны эти 30 съемок минимально может составлять от 5-6 месяцев (оптимальный период, поскольку он покрывает в основном бесснежный период года с апреля по октябрь и позволяет осуществлять мониторинг деформаций сооружений (интенсивных смещений до 1 метра в год) до нескольких лет (подходит для случая мониторинга смещений и деформаций сооружений в городах, где смещения в основном не слишком интенсивные).

II. Интерферометрическая обработка данных многопроходной радарной космосъёмки

  • Цель этапа: расчет карт смещений и деформаций земной поверхности и сооружений из исходного массива данных 30-проходной радарной съемки.
  • Результаты по завершению этапа: карты, фиксирующие изменения земной поверхности и сооружений по состоянию на каждую дату съемки в векторных и растровых форматах в электронном виде, сопровождаемые техническим отчетам. Карта смещений представляет собой массив точек — постоянных рассеивателей радарного сигнала, в атрибутах у которых — смещения в миллиметрах в направлении луча радара по состоянию на каждую дату съемки относительно даты первой по порядку съемки. Может быть дополнительно рассчитана карта вертикальных сдвигов. В случае съемки в двойной геометрии (30 съемок на восходящем витке орбиты и 30 съемок на нисходящем витке орбиты) возможно получить и вертикальную и горизонтальную (в направлении Запад-Восток) компоненты смещений. В случае отсутствия или небольшого количества растительности на территории — дополнительно возможна площадная обработка по методу SBas, дающая на выходе растровые файлы смещений (в пикселе — значение смещений в миллиметрах) и изолинии смещений.

Наиболее интересные проекты по космическому радарному мониторингу земной поверхности и сооружений, выполненные компанией «Совзонд»:

  • Проект по космическому радарному мониторингу деформаций бортов и уступов карьеров ОАО «Гайский ГОК» и смещений и деформаций земной поверхности и сооружений на территории промплощадки и прилегающих территориях.
  • Проект по космическому радарному мониторингу смещений земной поверхности над нефтегазовым месторождением Тенгиз для АО «Национальный центр космических исследований и технологий» (Казахстан).
  • Проект по космическому радарному мониторингу смещений и деформаций земной поверхности на ряде нефтяных месторождений Мангистауской области Казахстана для ТОО «НПЦ «Геокен».
  • Проект по космическому радарному мониторингу смещений земной поверхности над Жезказганским медным месторождением для ТОО «Корпорация Казахмыс».
  • Проект по космическому радарному мониторингу смещений и деформаций земной поверхности и сооружений в городе Новый Уренгой для ООО «Газпром добыча Уренгой».
  • Проект по космическому радарному мониторингу смещений и деформаций зданий и сооружений в столице Казахстана — Астане в 2011-2013 гг.
наверх