Создание цифрового двойника карьерной автодороги
Уникальный объект был успешно выполнен нашими специалистами в рамках выполнения работ по реконструкции карьерной автодороги на нагорном месторождении.
Целью работы являлась разработка проекта реконструкции автодороги, однако, изучив имеющуюся на предприятии топографическую съемку было принято решение о создании цифрового двойника с целью получения более точных и достоверных данных о рельефе местности. Данное решение было принято по ряду причин:
- сложный рельеф местности;
- отсутствие достоверных данных на откосах;
- низкокачественную имеющуюся съемку, которая была выполнена более 7 лет назад;
- необходимость последующего проектирования в цифровом виде.
Для получения цифрового двойника данного объекта была применена технология Аэрофотосъемки, которая, помимо получения точных и избыточных данных, дает четкое представление об объекте, наглядную визуализацию и возможность дальнейшего использования всеми службами предприятия. Подробнее о технологии мы ранее писали в нашей статье https://mar-geo.ru/ekspertnyy-sovet/publikatsii/publikatsii_63.html.
Однако, учитывая сложность объекта, наша организация стала перед нестандартной задачей по разработке двухстадийной методики проведения работ. Сложность и уникальность данного объекта заключается в его основных характеристиках:
- протяженность дороги 4,5 км;
- перепад высот 405 м;
- площадь топосъемки – 80 Га;
- сложные метеоусловия, так как фактически месторождение расположено на хребте и это сильно увеличивает ветровые характеристики и возможность применение БПЛА.
Основной проблемой в рамках применяемой технологии АФС является перепад высот, так как для получения хорошего результата необходимо выдерживать высоту полета на одном уровне относительно поверхности, чего нельзя было применить на данном объекте.
Учитывая, что наша организация уже много лет сотрудничает с разработчиком специализированного оборудования для модернизации БПЛА и программного обеспечения для совершения полетов – компанией ТеоДрон, а также является официальным представительством по обучению и использованию геодезических дронов для целей АФС, нами были использованы все доступные инструменты для получения максимально точного результата.
Для этого было принято единственно правильное решение - совершение полета «по рельефу», когда дрон огибает рельеф и остается на одной относительной высоте по отношению к изменяющемуся рельефу. Однако, для получения первоначальных данных о рельефе и построения РТМ модели (модель рельефа местности) был совершен полет на одной высоте.
Качество полученных данных в этом случае было недостаточным для создания топоплана и построения модели, однако дало представление о перепаде высот в каждой точке и возможность построения следующего полетного задания «по рельефу».
Ниже представлены скрины построения полетного задания при предварительном пролете для последующего построения рельефа.
Стоит отметить, что полетное задание создавалось в специализированной веб версии, разработанной нашими партнерами.
В результате полученных данных был построен предварительный рельеф местности - так называемая РТМ модель.
После получения РТМ модели следующим этапом было построено полетное задание по рельефу с учетом его агрессивного перепада. Учитывая площадь, высоту и перепад высот, полеты выполнялись в 4 вылета.
Ниже представлены данные первичной обработки и анализа материалов.
На данном рисунке наглядно видно положение камер и позиция съемки, а также первичную ошибку в плане и по высоте.
Для дальнейшего выполнения камеральных работ и построения плотного облака точек, были использованы заранее заложенные на объекте опознавательные знаки. Всего было закоординировано 8 опознавательных знаков, 5 из которых использовались как опорные, а 3 как контрольные – для подтверждения достоверности проведенных работ и контроля.
В результате сравнения данных результат превзошел все ожидания, сведения, представленные ниже тому подтверждение.
После подтверждения полученного результата была построена карта высот наглядно показывающая перепады рельефа.
В целом хочется отметить основные достоинства технологии, которые заключаются в возможности получения оперативных, точных, достоверных данных в большом объеме и особое внимание стоит заострить на возможности получения данных в труднодоступных местах, к примеру на нерабочем борту карьера, который на данном объекте превышает 400 м.
Классические методы ведения маркшейдерских измерений не позволяют проводить детальную съемку на данных участках.
Последующее применение полученных данных дало возможность проектирования реконструкции автодороги с высокой точностью, визуализацию разработанных вариантов и детальную проработку проектных решений.При этом стоит отметить возможность предоставления данных заказчику и дальнейшее использования без специализированного продукта- через веб браузер.
Если Вас заинтересовала данная технология, либо Вы хотите ознакомиться с результатами проведенных работ- рады будем предоставить Вам данные.
Также, в нашем учебном центре https://mar-geo.ru/nashi-raboty/centr-obycheniya/ проводится курс «Современные маркшейдерские работы с применением БПЛА», по итогам которого слушателям выдаётся удостоверение о повышении квалификации государственного образца.
Автор статьи: Игнатов Михаил Викторович.