Geolodzy testują drony w monitoringu osuwisk

Państwowa służba geologiczna testuje możliwości miniaturowych wirnikowców w monitoringu osuwisk. Niedawno dokonała takiego próbnego nalotu w Milówce na Podkarpaciu.

Próbne naloty przeprowadzili Geolodzy z Państwowego Instytutu Geologicznego wspólnie ze specjalistami z Wydziału Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej i przedstawicielami firmy SkySnap, przeprowadzili eksperyment z użyciem wirnikowca DJI Phantom Professional 3.

Nalot odbywał się nad obszarem osuwiska, które uaktywniło się w 2010 r. i doprowadziło do zniszczenia zabudowań Milówki, linii energetycznych oraz drogi. Dron, wyposażony w kamerę o rozdzielczości 12 megapikseli, wykonał kilkaset zdjęć o terenowym rozmiarze piksela (GSD) 2-3 cm. Opracowanie materiału fotograficznego zostało uzupełnione o pomiar satelitarny GNSS ponad 20-tu sygnalizowanych na powierzchni osuwiska fotopunktów. Naukowcy skonstruowali precyzyjny model fotogrametryczny, wygenerowali ze zdjęć numeryczny model pokrycia terenu (NMPT) i numeryczny model terenu (NMT) z rozdzielczością i dokładnością wysokościową ok. 10 cm. Tak duża szczegółowość NMPT pozwala interpretować niewielkie formy rzeźby osuwiskowej w tym układ szczelin.

Model o podobnym, a nawet większym, poziomie szczegółowości, jest możliwy do uzyskania również innymi metodami pomiarowymi takimi jak skaning laserowy. Zastosowanie w przyszłości bezzałogowego systemu latającego wyposażonego w skaner laserowy oraz systemy pozycjonowania statku powietrznego (RTK) wraz z systemem pomiaru wychyleń kamery (INS), pozwoli znacznie podnieść precyzję rozpoznania obszaru zagrożonego osuwiskami, zmniejszyć nakład pracy terenowej i skrócić czas opracowania wyników. Skaner laserowy najczęściej wykorzystuje zakres tzw. bliskiej podczerwieni. Dzięki temu wiązka lasera dociera do gruntu przenikając roślinność. Technologia ta pozwala obrazować powierzchnię terenu z dużą dokładnością nawet latem – w szczycie okresu wegetacyjnego.

Eksperyment przeprowadzony w Milówce był drugim tego typu testem. Pierwszy z użyciem bezzałogowego systemu latającego przeprowadzono w 2011 r. na osuwisku w Kłodnem. Wówczas jednak geolodzy posłużyli się platformą AVI-1 będącą konstrukcją płatowcową. Wykorzystanie wirnikowca w górskich warunkach, gdzie występują silne podmuchy wiatru i zmienna pogoda, pozwala jednak na wykonywanie trudniejszych misji w porównaniu z płatowcem.

Pokazał to test przeprowadzony w Milówce. Mimo niesprzyjających warunków atmosferycznych, często spotykanych w Karpatach, udało się wygenerować model terenu i ortofotomapę o dużej szczegółowości. Dokonano tego w stosunkowo krótkim czasie. Od podjęcia decyzji o nalocie, do realizacji samej misji w powietrzu, poprzedzonej jeszcze precyzyjnym jej zaplanowaniem, minęło zaledwie 5 godzin.

Systematyczne badania tego typu umożliwią szybkie zbieranie dokładnych danych, wykorzystanie ich do analizy przemieszczeń na obserwowanym obszarze i sprawne prognozowanie groźnych zjawisk. To z kolei pozwoli znacznie zwiększyć bezpieczeństwo mieszkańców terenów zagrożonych osuwiskami.

Źródło: PIG-PIB

Tekst: Krzysztof Karwacki (PIG-PIB), Paweł Wójcik (Politechnika Warszawska, firma SkySnap)