Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nowa metoda wyznaczania tensora odkształceń bazująca na obserwacjach InSAR

Witkowski Wojciech T., Hejmanowski Ryszard

Przegląd Górniczy

|

2022

|

T. 78, nr 1

16--24

PL

Odkształcenia poziome towarzyszące deformacjom górniczym mają istotne znaczenie w aspekcie bezpieczeństwa zarówno infrastruktury technicznej, zabudowy powierzchniowej, jak i jakości życia osób żyjących na terenach podlegających przekształceniom. O ile kierunkowe odkształcenia poziome można łatwo wyznaczać wykorzystując klasyczne pomiary geodezyjne, o tyle brak jest metod obserwacji pełnego tensora odkształceń. W prezentowanych badaniach autorzy proponują nową metodę wyzna-czania tensora odkształceń poziomych, w której wykorzystywane są obserwacje satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR). W pierwszej kolejności sprawdzono poprawność działania metody na danych teoretycznych, modelowych. Błąd względny wyznaczony dla wartości ekstremalnych odkształceń nie przekroczył 0,02 przy odchyleniu σ = +/-0,003. W dalszej kolejności zastosowano proponowaną metodę na rzeczywistym poligonie badawczym. Przemieszczenia kierunkowe (LOS) wyznaczono metodą Multi-Temporal InSAR, w wariancie małych baz (SBAS), dla danych z misji Sentinel-1. Dla przedstawionego przypadku uzyskano przemieszczenia pionowe powierzchni terenu wynoszące do -167 mm i składową przemieszczeń poziomych w zakresie od -110 mm do +62 mm. Dla tak wykształconego pola przemieszczeń, ekstremalne wartości odkształceń poziomych wahały się od -0,52 mm/m do +0,36 mm/m przy σ = +/-0,050 mm/m. Uzyskane wyniki świadczą o wysokiej i wystarczającej dla celów praktycznych dokładności metody wyznaczania tensora odkształcenia poziomego. Nowa metoda analizy wyników satelitarnych obserwacji radarowych rozszerza istniejące dotychczas możliwości geodezyjnego wyznaczania odkształceń.

EN

Horizontal strain accompanying mining deformations have significant importance in terms of the safety of both technical infrastructure and the quality of life of people living in the areas undergoing transformation. While directional horizontal strain can be easily determined using classical geodetic measurements, there are no methods of observing the full deforma-tion tensor. In the presented research, the authors propose a new method for determining the horizontal strain tensor, which uses satellite radar interferometry (InSAR) observations. First, the correctness of the method was checked on theoretical and model data. The relative error determined for the extreme deformation values did not exceed 0.02 with the deviation σ = +/- 0.003. Subsequently, the proposed method was applied on a real cause study example. Directional displacements (LOS) were determined using the Multi-Temporal InSAR method, in the small baseline variant (SBAS), for the data from the Sentinel-1 mission. For the presented case, vertical displacements of the terrain surface were obtained, amounting to -167 mm, and the component of horizontal displacements ranging from -110 mm to +62 mm. For such a developed displacement field, the extreme values of horizontal deformations ranged from -0.52 mm/m to +0.36 mm/m with σ = +/-0.050 mm/m. The obtained results prove a high and sufficient for practical purposes the accuracy of the method of determining the horizontal strain tensor. The new method of analyzing the results of satellite radar observations extends the existing possibilities of geodetic determination of deformations.

2

Modelowanie przemieszczeń powierzchni terenu indukowanych drenażem warstw skalnych - przegląd literatury

Guzy Artur, Malinowska Agnieszka A., Witkowski Wojciech T., Hejmanowski Ryszard

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2021

|

nr 2

2--15

PL

Jedną z najbardziej rozpowszechnionych konsekwencji pompowania wód ze zbiorników podziemnych są przemieszczenia powierzchni terenu. Podstawową przyczyną tego zjawiska jest ekscesywne wykorzystanie zasobów wody podziemnej, które prowadzi m.in. do powstania deformacji o charakterze ciągłym. Na obszarze Polski odwodnieniowa komprymacja górotworu związana jest najczęściej z prowadzoną eksploatacją górniczą. Przemieszczenia powierzchni terenu powstałe na skutek odwodnienia warstw skalnych mogą przyjmować wartości z przedziału od kilkudziesięciu mm do nawet kilkunastu m. Zasięg tego zjawiska jest zazwyczaj rozległy i w wielu przypadkach trudny do jednoznacznego zdefiniowania. Do modelowania odwodnieniowych przemieszczeń powierzchni terenu stosowanych jest wiele metod. Analizy i symulacje tego rodzaju prowadzone są zazwyczaj w oparciu o metody teoretyczne, które pozwalają na holistyczne ujęcie zagadnienia geomechanicznego przekształcenia warstw skalnych indukowanego drenażem górotworu i uzyskanie bardzo dobrych wyników modelowania. Są jednak one często mało efektywne, w szczególności w aspekcie czasochłonności obliczeń. Z tego względu wskazuje się na konieczność prowadzenia dalszych badań, które umożliwią bardziej skuteczne modelowanie kompakcji warstw wodonośnych. Obecnie, szczególna uwaga skupiona jest na badaniach nad wykorzystaniem w tym celu InSAR oraz sztucznej inteligencji. Artykuł przedstawia przegląd modeli stosowanych do predykcji przemieszczeń powierzchni terenu indukowanych drenażem warstw skalnych.

EN

One of the most common consequences of pumping water from groundwater reservoirs includes land surface movements. The main cause of this phenomenon is the excess use of groundwater resources, which leads to the development of continuous deformations. In Poland, the reduction of rock mass due to drainage is most often connected with mining operations. Land surface movements caused by rock layer drainage may range from several dozen millimetres to even several metres. The scope of this phenomenon is usually extensive and, in many cases, difficult to define clearly. Many methods are used to model land surface movements caused by drainage. These types of analyses and simulations are generally based on theoretical methods, which make it possible to adopt a holistic approach to the issue of geomechanical rock mass transformation due to rock mass drainage and to obtain very good modelling results. However, they are often inefficient, especially when it comes to time-consu¬ming calculations. Therefore, the necessity of carrying out further research in order to allow aquifer compaction to be modelled more efficiently is indicated. At present, particular attention is paid to research on the use of InSAR and artificial intelligence for this purpose. The paper presents an overview of models used to predict land surface movements caused by rock layer drainage.

3

Zastosowanie Satelitarnej Interferometrii Radarowej InSAR w modelowaniu przemieszczeń powierzchni terenu indukowanych drenażem warstw skalnych

Guzy Artur, Malinowska Agnieszka A., Witkowski Wojciech T., Hejmanowski Ryszard

Przegląd Górniczy

|

2020

|

T. 76, nr 8

13--25

PL

Obniżenia powierzchni terenu są jednym z najbardziej istotnych efektów środowiskowych pompowania wody ze zbiorników podziemnych. Powstają one na skutek kompakcji ściśliwych warstw wodonośnych. W skali globalnej główną przyczyną tego zjawiska jest rosnące zapotrzebowanie na czystą wodę. Przemieszczenia powierzchni terenu powstałe na skutek odwodnienia górotworu mogą przyjmować sumaryczne wartości nawet do kilkunastu metrów. Zasięg tego zjawiska jest zazwyczaj rozległy i trudny do jednoznacznego zdefiniowania. Kompakcja warstw wodonośnych spowodowana odwodnieniem górotworu przyczynia się do powstania szeregu niekorzystnych zjawisk o wymiarze społeczno-ekonomicznym i znacznych kosztach naprawczych. Obecnie wyróżnić można wiele metod, które wykorzystywane są w celu analizy i symulacji kompakcji warstw wodonośnych. Rozwiązania te pozwalają na uzyskanie zadowalających wyników modelowania. Są jednak one często mało efektywne i czasochłonne. Z tego względu wskazuje się na konieczność prowadzenia dalszych badań, które umożliwią bardziej skuteczne modelowanie kompakcji warstw wodonośnych. W ostatnich kilkunastu latach obserwowany jest gwałtowny rozwój InSAR. Przyczynił się on do znaczącego postępu w zakresie monitoringu i określania rozkładu czasowo-przestrzennego odwodnieniowych przemieszczeń powierzchni terenu w wielu regionach świata. Stąd, implementacja wyników pomiarów opartych o tę technologię może stanowić znaczny potencjał dla budowy bardziej efektywnych modeli kompakcji warstw wodonośnych. Celem niniejszego artykułu jest podsumowanie implementacji InSAR w ciągu ostatnich kilku lat dla wsparcia procesu modelowania kompakcji warstw wodonośnych na skutek drenażu górniczego.

EN

Land subsidence is one of groundwater pumping probably the most evident environemntal effects. This phenomenon is induced by the dewatering of susceptible aquifer systems. Globally, freshwater demand is the leading cause of this phenomenon. Land subsidence induced by aquifer system drainage can reach total values up several meters. The spatial extension of the phenomenon is usually extensive and often difficult to define clearly. Aquifer compaction contributes to many socio-economic effects and high infrastructure=related damage costs. Currently, many methods are used to analyze aquifer compaction. Such solutions enable satisfactory modelling results. However, further research is needed to allow more efficient modelling of aquifer compaction. Recently, InSAR has contributed to significant progress in monitoring and determining the spatio-temporal land subsidence distributions worldwide. Therefore, implementation of this approach can pave the way to develop more efficient aquifer compaction models. This paper presents a summary of InSAR implementation over recent years to support the aquifer compaction modelling process.

4

Sposób na zapadliska

Hejmanowski Ryszard

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2020

|

nr 5

34--35