Systems for spatial and physico-chemical parameters mapping of anthropogenic landscape forms and plants formations in mining areas with the use of photogrammetry and remote laser sensing from low height

• Autorzy: Motyka Z.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.90

Warianty tytułu

PL

Systemy mapowania parametrów przestrzennych i fizykochemicznych antropogenicznych form krajobrazowych i formacji roślinnych na terenach górniczych z wykorzystaniem fotogrametrii i teledetekcji laserowej z niskiej wysokości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Selected remote measuring systems were presented suitable for use on Unmanned Aerial Vehicles (UAV) in order to provide data for mapping of spatial and physicochemical parameters of anthropogenic landscape forms, including sinkholes, landfills and plant formations around the urban industrial areas, especially burdened with heavy mining activity. Applications of UAV systems already used by GIG for needs of air pollution monitoring were mentioned. A photogrammetry for needs of mapping of the anthropogenic terrain changes were presented on examples of closed coal mine in Katowice for needs of land reclamation. Applications of photogrammetry from low altitudes for mapping of anthropogenic invasive alien plants formations were presented on an example of Giant hogweed in locations in the municipality of Piekary Śląskie and the municipality Łodygowice of Silesian Voivodeship. New UAV platform was proponed for the remote laser scanning of terrain from a low altitude, comprised of inertial system, 2D laser scanner, and system recorder. Examples of scans obtained using 2D laser scanner in the laboratory conditions were presented. The laser mining scanner with a self-propelled layout for underground applications was also presented for mapping results of underground anthropogenic activities, including applications of 2D scanners not only for mapping geometry of underground workings, but also the interior of test boreholes in a rock mass, as well as for depicting artificially produced fractures for the degassing of the rock mass. The test configuration and introductory results of measurements in external environment of the slope geometry using a laser scanner 2D were also presented.

PL

Omówiono wybrane zdalne systemy pomiarowe przydatne do wykorzystania na mobilnych bezzałogowych platformach latających, w celu dostarczania danych dla mapowania parametrów przestrzennych i fizykochemicznych antropogenicznych form krajobrazowych, w tym zapadlisk, wysypisk i formacji roślinnych wokół zurbanizowanych terenów przemysłowych, zwłaszcza obciążonych ciężką działalnością górniczą. Wymienione zostały zastosowania systemów UAV wykorzystywane już przez GIG dla potrzeb monitoringu zanieczyszczenia powietrza. Wykorzystanie fotogrametrii dla potrzeb mapowania antropogenicznych zmian ukształtowania terenu zostało przedstawione na przykładzie poddawanego rekultywacji terenu zamkniętej kopalni w Katowicach. Zastosowania fotogrametrii od mapowania z niskich wysokości antropogenicznych formacji obcych roślin inwazyjnych zostały przedstawione na przykładzie barszczu olbrzymiego dla wybranych miejsc jego występowania w gminach Piekary Śląskie i Łodygowice, w Województwie Śląskim. Została zaproponowana nowa platforma UAV do zdalnego laserowego skanowania terenu z niskiej wysokości, składająca się z układu inercyjnego, skanera laserowego 2D i układu rejestratora. Przedstawiono przykłady obrazów przestrzennych uzyskane za pomocą skanowania laserowego 2D w warunkach laboratoryjnych. Przedstawiono również skaner laserowy 2D do zastosowań górniczych w układzie samojezdnym do mapowania wyników podziemnych działań antropogenicznych, w tym zastosowań nie tylko do skanowania 2D geometrii wyrobisk podziemnych, ale również wnętrza otworów badawczych w górotworze, jak również do obrazowania przestrzennego sztucznie wytworzonych szczelin dla odgazowania górotworu. Przedstawiono również konfigurację testową oraz wstępne wyniki pomiarów w środowisku zewnętrznym geometrii skarpy przy użyciu skanera laserowego 2D.

Słowa kluczowe

EN

laser scanner; UAV; landslides; landfills; Heracleum

PL

skaner laserowy; UAV; zapadlisko; składowisko odpadów; Heracleum

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 2/II
• Strony: 173--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Motyka Z.

• Główny Instytut Górnictwa (GIG), Zakład Akustyki Technicznej i Techniki Laserowej, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

Bibliografia

• [1] Kowalski A.: Deformacje powierzchni w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym, Monography, GIG Editors, Katowice 2015.
• [2] Didier Ch., Merwe N., Betourney M., Mainz M., Kotyrba A., Aydan Ö., Jossien J.P., Song W.K.: Mine closure and post – mining management, International State of the Art. ISRM Mine Closure Commission Report (CD) 2008.
• [3] Kotyrba A.: Zagrożenie i ryzyko zapadliskowe terenów GZW. Wiadomości Górnicze, no 7-8, 2005, pp. 348-358.
• [4] Pilecki Z., Kotyrba A.: Problematyka rozpoznania deformacji nieciągłych dla potrzeb projektowania konstrukcji drogowych na terenach płytkiej eksploatacji rud metali. Materials Conference: Geologia i geofizyka w rozwiązywaniu problemów współczesnego górnictwa i terenów pogórniczych. Prace naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko, special edition no III, 2007, pp. 379-392.
• [5] Hamerla A., Pierzchała Ł.: Wpływ zagospodarowania doliny oraz warunków morfologicznych na roślinność w korycie, Inżynieria Ekologiczna (in prep.), 2016.
• [6] Kotyrba A., Frolik A., Siwek S.: Upper Silesian system of information about surface hazards on abandoned mining areas, Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, no 10, 2016.
• [7] Szade A., Bartmański C., Ramowski A.: Using a 2D laser scanner in investigations of structures subjected to impact of static and dynamic effects, MAM (in prep.), 2016.
• [8] Motyka Z.: Systemy metanometrii optoelektronicznej dla górnictwa i środowiska, Wiadomości Górnicze, no 9, 2016, pp. 505-511.
• [9] 10 Top Lidar Sensors For UAVs And So Many Great Uses, https://www.dronezon.com/.
• [10] Smoła T., Motyka Z., Szade A., Ramowski A.: Jezdnia do przesuwania urządzenia pomiarowego podziemnego wyrobiska górniczego, BUP, vol.1106, no 11, 2016, p. 37.
• [11] Passia H., Smoła T., Szade A., Ramowski A.: Profilowanie podziemnych wyrobisk w kopalniach węgla kamiennego z zastosowaniem skanerów laserowych 2D, Przegląd Górniczy, no 6, 2016, pp. 67-77.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)