Zastosowanie skanera naziemnego w monitorowaniu brzegów klifowych

• Autorzy: Suchocki C.

Warianty tytułu

EN

Application of terrestrial laser scanner in cliff shores monitoring

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Łączna długość brzegów klifowych na polskim wybrzeżu wynosi ponad 100 kilometrów. Klify są jednym z najbardziej widowiskowych i ciekawych rodzajów brzegów morskich, charakteryzujących się znacznymi wysokościami oraz dużą stromizną. Walory te często sprzyjały w podejmowaniu decyzji budowania obiektów mieszkalnych w bliskim sąsiedztwie zbocza klifu. W wyniku działania czynników erozyjnych następuje niszczenie, a następnie cofanie się zboczy klifowych o średnią wielkość około 0,5 m rocznie [1, 8], co stanowizagrożenie dla obiektów znajdujących się w ich bezpośrednim zapleczu.Zaplanowanie działań ochronnych dotyczących brzegów klifowych wymaga wykonywania okresowych obserwacji w celu zarejestrowania zachodzących zmian. Do tej pory geodezyjne pomiary brzegów klifowych polegały jedynie na pomiarze górnej i dolnej krawędzi skarpy klifu ze względu na niedostępność pozostałej części klifu [4]. Takie obserwacje są niewystarczające do monitorowania szczegółowych zmian zachodzących na klifie. Wykorzystanie metod fotogrametrycznych w badaniu przemieszczeń brzegów klifowych jest trudne. Wąska plaża, która zazwyczaj występuje przy zboczach klifu częstouniemożliwia zastosowanie fotogrametrii naziemnej. Zdjęcia lotnicze stosowanesą najczęściej do zaobserwowania zmian linii brzegowej morza, rzadziej do badania zmian powierzchni klifu. Rozwój techniki pozwolił na wprowadzenie do geodezji nowoczesnych technologii i systemów pomiarowych, które dzięki bezlustrowemu pomiarowi odległości dają możliwość obserwacji całej powierzchni klifu, w tym również obszarów niedostępnych. Wykonywanie pomiarów tymi instrumentami jest szybsze, dokładniejsze i w większym stopniu zautomatyzowane niż metodami klasycznymi. Zdaniem autora rozwiązania problemu monitorowania zmian zachodzących w obiektach geotechnicznych, jakim jest klif, należy upatrywać właśnie w metodzie polegającej na skanowaniu laserowym.

EN

The coastline in Poland is around 500 km long, including around 110 km of shore cliff. Cliffs belong to the most interesting types of sea coast, and enjoy a great interest on the part of scientists dealing with their protection, geological structure, and monitoring. Up to this time, the geodetic surveys of shore cliff have been conducted by means of classical methods, namely establishing the location of top edge and the bottom of the cliff slope. Such observation is not sufficient to monitor detailed changes taking place on the shore cliff. Application of ground photogrammetry to examine cliff retreat proves difficult because of narrow beach. Aerial photography can be unsuitable due to long vertical sections of a cliff or tree branches protruding over cliffs. Over the last few years, ground laser scanners, one of the major technological achievements in geodesy, developed significantly. Application of these instruments throws new light on cliff shore monitoring. Reflectorless technology allows safe surveying of a cliff slope, which can oftentimes be difficult to access. The use of this technology allows automatisation of surveys with high accuracy and short time of observations. This paper presents the application of the terrestrial laser scanner to monitoring of cliff shores. The object of study is situated on the Baltic Sea in the vicinity of Pleśnia village, between 314 and 315 km of the coastline, according to the Polish coastline kilometric marking. This cliff is 150 m long, 5 to 10 m high and is located in the area of water waves activity. It was decided to conduct the surveying of this particular object, because dynamic changes taking place on this cliff were observed. The scanner used in the survey (ScanStation 2 Leica Geosystem company) is equipped with impulse laser with surveying range of up to 300 m. This instrument can obtain data with the speed of 50 thousand points per second and can save it as a cloud of points of sub millimeter resolution. During the scanner survey, not only the object itself is being observed, but certain additional elements such as bushes or tree branches. In this paper was proposed a way of elimination irrelevant observations from the measurements data. It also presents the results of four-year observations in the form of vertical cross sections conducted along the same line. Thus it is possible to observe the changes caused by the erosion.

Słowa kluczowe

PL

klif; skaner naziemny; monitorowanie brzegów

EN

shores monitoring; cliff; laser scanner

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2009
• Tom: Tom 11
• Strony: 715--725
• Opis fizyczny: bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Suchocki C.

• Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. Furmańczyk K.: Erozja brzegu problem europejski. ZZOP w Polsce – Stan obecny i perspektywy. Problemy erozji brzegu. Szczecin. 2005.
• 2. Kostrzewski A., Zwoliński Zb.: Wybrzeże klifowe Wyspy Wolin – monitoring geomorfologiczny. XV Sympozjum Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego: Funkcjonowanie geoekosystemów Polski w warunkach zmian klimatu i różnokierunkowej antropopresji. Międzyzdroje, 2004.
• 3. Lambrou E., Pantazis G.: A new geodetic methodology for the accurate Documentation and Monitoring of inaccessible surfaces. 3rd IAG / 12th FIG Symposium, Baden, 2006.
• 4. Marcinowski Z., Salik K.: Pomiary fragmentu brzegu klifowego w Jarosławcu metodą fotogrametrii naziemnej. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Wrocław. 2002.
• 5. Murai S., Otani H., Ito T.: Digital photogrammetric system using total station with the scanning function. 2007.
• 6. Pudło M.: Skaner Leica. Geodeta Nr 6 (133), 2006.
• 7. Studencki M.: Rzeźbienie laserem. Geodeta Nr 6. 2003.
• 8. Szopowski Z.: Zarys historyczny zniszczeń polskich morskich brzegów klifowych. Materiały do monografii polskiego brzegu bałtyckiego. Zeszyt 1. Wyd. Polska Akademia Nauk. Instytut Budownictwa Wodnego w Gdańsku. Gdańsk-Poznań. 1961.
• 9. Pennington C., Hobbs P.: Coastal Surveying Techniques. GEOInformatics No 6. 2008.
• 10. Toś C., Wolski B., Zielina L.: Modelling of natural slopes and earthen constructions monitored by scanning technology. Reports on Geodesy. Warszawa. 2007.
• 11. Toś C., Wolski B., Zielina L.: Geodezyjny monitoring obiektu geotechnicznego. Na przykładzie Kopcu im. J. Piłsudskiego w Krakowie. Geoinżynieria drogi mosty tunele. Nr 03/2008.
• 12. Winowski M.: Geomorfologiczne skutki tajania pokrywy śniegu na wybrzeżu klifowym wyspy Wolin. Landform Analysis. Vol. 9: 222-225. 2008.
• 13. Ustawa z dnia 21 marca 1991 r. „O obszarach morskich Rzeczypospolitej Polskiej i administracji morskiej” (Dziennik Ustaw z 2003 r. Nr 153 poz. 1502).
• 14. Zarządzenie Porządkowe Nr 1/2004 Dyrektora Urzędu Morskiego w Słupsku z dnia 21 stycznia 2004 r. (Dziennik Województwa Pomorskiego nr 13 poz. 265, Dziennik Województwa Zachodniopomorskiego nr 10 poz. 192) w sprawie określania wymogów zabezpieczenia brzegu morskiego, wydm nadmorskich i zalesień ochronnych w nadbrzeżnym pasie technicznym.