Pomiar podwójnie bezzałogowy

Jak skutecznie pomierzyć trudnodostÄ™pny zbiornik na terenie kopalni odkrywkowej? Firmy Colidrone z CzÄ™stochowy i Geoprojekt z Lubina postanowiÅ‚y poÅ‚Ä…czyć możliwoÅ›ci dwóch różnych systemów bezzaÅ‚ogowych – latajÄ…cego i pÅ‚ywajÄ…cego.

Ortofotomapa nałożona na numeryczny model terenu

Prace odbyły się na zbiorniku o łącznej powierzchni około 3,5 km kw. Obiekt jest praktycznie niedostępny dla klasycznych pomiarów ze względu na wysoką niestabilność podłoża. Jednocześnie zamawiającemu (Grupie Kapitałowej PGE) zależało na określeniu objętości z możliwe najwyższą dokładnością w celu optymalizacji procesów produkcyjnych oraz lepszego planowania działalności. W naszej ocenie najlepszym rozwiązaniem było tu połączenie fotogrametrii niskiego pułapu i pomiarów batymetrycznych.

Nalot bezzałogowym statkiem powietrznym Fenix został wykonany w trzech misjach fotogrametrycznych (trwających 45 min, 45 min i 20 min). W ich trakcie pozyskaliśmy zdjęcia w rozdzielczości 2,8 cm. Dane objęły teren korony wału oraz wyschnięty osad na dnie zbiornika. Dzięki wyposażeniu drona w dodatkowy geodezyjny odbiornik GPS mogliśmy wiernie zmierzyć teren, na którym nie dało się założyć fotopunktów. Średni błąd wynikowej chmury punktów wyniósł 6 cm (XY: 3,5 cm, Z: 5 cm)

Pomiary batymetryczne obejmowaÅ‚y zalanÄ… część zbiornika (ok. 1 km kw.). Do ich wykonania użyliÅ›my sterowanej z brzegu autonomicznej łódki, która wyposażona jest w dwuczÄ™stotliwoÅ›ciowÄ… echosondÄ™ (taka konfiguracja zapewnia dokÅ‚adniejszy wynik pomiaru). Ten pomiar trwaÅ‚ jednak znacznie dÅ‚użej niż przy użyciu drona, bo blisko 2 dni. Wynika to z tego, że łódka porusza siÄ™ z prÄ™dkoÅ›ciÄ… 1 m/s, a UAV – 16 m/s. Dodajmy, że przy tego typu obiektach, gdzie osad dobrze sedymentuje, nasze prace potwierdziÅ‚y dokÅ‚adność echosondy deklarowanÄ… przez producenta, czyli 10 cm przy 5 m gÅ‚Ä™bokoÅ›ci.

Model wysokościowy zbiornika

W efekcie otrzymaliÅ›my dwie chmury punktów, które poÅ‚Ä…czyliÅ›my w jednÄ…. W dalszej kolejnoÅ›ci przystÄ…piliÅ›my do jej obróbki: liczenia objÄ™toÅ›ci oraz rasteryzacji dla lepszej wizualizacji danych. Warto podkreÅ›lić, że woda przy brzegu zbiornika byÅ‚a wystarczajÄ…co przeźroczysta, aby model osadu tuż pod lustrem stworzyć na podstawie zdjęć z drona. ByÅ‚o to szczególnie istotne przy kartowaniu najpÅ‚ytszej części zbiornika, na którÄ… łódka nie byÅ‚a w stanie wpÅ‚ynąć. MajÄ…c peÅ‚nÄ… chmurÄ™, mogliÅ›my jÄ… „odciąć” na poziomie wody, co pozwoliÅ‚o dobrze uwidocznić skomplikowanÄ… liniÄ™ brzegowÄ…. Jest to szczególnie przydatne w przypadkach, gdy dla zamawiajÄ…cego ważne jest zachowanie okreÅ›lonej odlegÅ‚oÅ›ci wody od korony zapory.

Obie firmy posiadają doświadczenie w łączeniu tego typu danych wywodzące się z bliskiej współpracy na innych obiektach. Ten jest jednak wyjątkowo efektowny choćby ze względu na urozmaiconą rzeźbę, jaką tworzy ściekający osad.

Fragment ortofotomapy zbiornika

Kamil Kaczorowski (Colidrone), Adam Karol (Geoprojekt Lubin)