Временная зимняя автодорога и временный технологический проезд между г.Удачный и месторождением Верхне-Мунское, Республика Саха (Якутия)
Для проектирования и последующего строительства всесезонной автодороги протяженностью 160 км в рамках проекта создания алмазодобывающего предприятия «Верхне-Мунского» кимберлитового поля.
Общая площадь топографической съемки по данному проекту составила порядка 8000 Га., М:2000.
В ходе работ проведена аэрофотосъемка, подготовлены ортофотопланы и цифровая модель местности (ЦММ), инженерно-топографические планы и другие топографо-геодезические материалы, произведена привязка к пунктам государственной геодезической сети. Общая продолжительность работ (включая полевые и камеральные работы) составила 2 месяца.
Цели
Получение современных, цифровых инженерно-топографических планов масштаба 1:2000 с сечением рельефа через 0,5 метра на полосу местности шириной 500 метров вдоль проектируемого проезда длиной 160 километров.
По результатам инженерных изысканий составляется технический отчет в бумажном и электронном видах, содержащий пояснительную записку, текстовые и графические приложения.
Задачи
- Создание сети базовых станций;
- Выполнение аэрофотосъемочных работ в виде воздушного лазерного сканирования;
- Выполнение первичной обработки данных ВЛС;
- Камеральная обработка данных;
- Создание топопланов;
- Создание технического отчета.
Особенности реализации проекта
Погода в сентябре этом регионе характеризуется низкой облачностью, переменчивостью, частыми осадками и ветром, которая оказалась еще одной существенной особенностью, затруднившей реализацию проекта.
Отчасти, сложности, создаваемые погодой, удалось преодолеть благодаря совершенству современного аэросъемочного оборудования, которое позволяло производить фотосъемку в условиях недостаточной освещенности и выполнять лазерное сканирование даже при небольших высотах нижнего края плотной облачности.
Для оперативной расстановки базовых станций вдоль линии съемки дополнительно использовался вертолет Ми-8.
Это позволило максимально сократить время на мобилизацию и воспользоваться двумя летными днями в конце сентября и успеть выполнить аэросъемочные работы до установления снежного покрова.
Организационно-технические мероприятия
На этапе подготовки к проведению воздушного лазерного сканирования был выполнен ряд следующих задач:
- Получение разрешительных документов на проведение аэросъемочных работ;
- Сбор и анализ материалов топогеодезической изученности района работ;
- Получение координат исходных пунктов Государственной геодезической сети.
- Выбор воздушного судна и авиакомпании;
- Аренда вездеходной техники;
- Выбор мест базирования воздушного судна;
- Заключение договора с авиакомпанией;
- Составление полетных планов для навигационной системы аэросъемочного комплекса с целью выполнения всех параметров ТЗ и оптимизации летного времени.
- Мобилизация оборудования и персонала к месту базирования (г. Удачный);
- Монтаж бортового лазерного сканера и цифровой фотокамеры на борт воздушного судна;
- Проведение калибровочных процедур аэросъемочного оборудования.
Калибровка аэросъемочного оборудования
Лазерный воздушный сканер калибруется производителем в лабораторных условиях. Но некоторые его параметры, а именно, элементы внешнего ориентирования могут меняться в процессе снятия и установки сканера на разные воздушные суда.
Для уточнения элементов внешнего ориентирования сканера Roll, Pitch, Heading перед началом работ, выполняется калибровочная программа, где выполнябтся пролеты в режиме съемки по специальной схеме, для уточнения параметров по сходимости проходов между собой.
Создание сети базовых станций
В процессе подготовки к выполнению работ по воздушному лазерному сканированию равномерно вдоль трассы были выбраны 5 мест под установку базовых станций наземной поддержки аэросъемочных полетов на участках, максимально благоприятных для приёма спутникового сигнала. Закладка базовых станций выполнялась путем закрепления на пнях или используя существующие репера и пункты ГГС.
Развитие сети выполнялось уже после окончания аэросъемочных полетов с помощью спутниковых измерений от пунктов ГГС 1 – 3 класса двухчастотными спутниковыми геодезическими приемниками в режиме «статика». Продолжительность наблюдений на одной станции составляла не менее 2 часов и интервалом записи 5 сек. В результате увязки сети стало возможным выводить данные воздушного лазерного сканирования и составлять топографические планы в координатах местной геодезической сети МСК-88 и балтийской системе высот.
Проведение аэросъемочных полетов
По условиям технического задания, для достижения заявленных точностей масштаба 1:2000 аэросъёмка должна была выполняться при наличии соответствующих погодных условий: высота облачного покрова выше высоты съемки, скорость ветра не больше 10м/с, осадков нет.
Но в условиях повышенного риска не уложиться в бесснежный период, ожидая планируемую высоту облачности выше 900м, было принято решение уменьшить высоту съёмки, увеличив при этом летное время на дополнительные проходы.
Таким образом, съёмка выполнялась в 2 прохода на средней высоте 500м над рельефом, что позволило не только выполнить работу в срок, но и достичь более высоких точностей и в 1.5-2 раза увеличить детализацию данных.
Большой опыт работы операторов и интуитивно-понятно организованная информация о режиме полета на навигационном оборудовании позволили выполнить аэросъемочный полет с первой попытки, несмотря на полное отсутствие у экипажа АН-2 местной авиакомпании какого-либо опыта работ по аэросъемке.
Создание сети базовых станций
Наземное обеспечение аэросъемочных работ осуществлялось путем расстановки спутникового GNSS оборудования на базовые станции с помощью вертолета Ми-8 в день планируемого аэросъемочного полета, для GNSS наблюдений одновременно с выполнением аэросъемки и воздушного лазерного сканирования.
Данные базовых станций использовались для последующей кинематической постобработки бортовых траекторных данных, которые, в свою очередь, использовались для получения координат центров проекций снимков и опорной точки сканера.
Для координации действий сотрудников наземной поддержки с экипажем аэросъемочного самолета использовались спутниковые телефоны, так как на протяжении всего объекта отсутствует покрытие мобильной связью.
Камеральная обработка
По результатам аэросъемочных работ проводилась полевая и окончательная камеральная обработка материалов и составление технического отчета.
От вычисленных координат базовых станций рассчитывалась траектория движения аэросъемочного оборудования и был получен массив закоординированных точек лазерных отражений, а также цифровых аэрофотоснимков с координатами центра проекций и углами ориентирования.
На этапах подготовки топографического плана и технического отчета были так же созданы следующие виды продукции:
- Классифицированные точки лазерных отражений
- Ортофотопланы местности с разрешением 10 см;
- Сверхдетальные цифровые модели рельефа и местности с плотностью точек до 15 на кв.м.
Все эти материалы могут быть и в дальнейшем использованы для расчетов выработанной породы, вычисления площади разработок и объемов вырубаемой растительности. Окончательная обработка планов, выпуск профилей выполнялась в программе АutoСAD 2012 Civil 3D.
Результаты работ по ВЛС
Инженерно-экологические работы
Площадь инженерно-экологических изысканий составила 269 га.
- Оценка современного состояния территории строительства;
- Эколого-ландшафтные исследования;
- Почвенные исследования в том числе лабораторные исследования почв по определению геохимического состава почв, развитию почвенных процессов и др.. Выполнено картирование почв по ареалам их распространения;
- Биологические (флористические, геоботанические) исследования;
- Фаунистические исследования.