
Ð.И. БаÑкаков
Ландшафт территорий рудников, а так же наземные и подземные ÑÐ¾Ð¾Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ (дамбы, хвоÑтохранилища, отвалы, шахты, карьеры и Ñ‚. п.) находÑÑ‚ÑÑ Ð¿Ð¾Ð´ поÑтоÑнным воздейÑтвием горно-геологичеÑких и гидрологичеÑких факторов, имеющих еÑтеÑтвенную и антропогенную природу. Ðеобходимым уÑловием безопаÑной ÑкÑплуатации объектов инфраÑтруктуры рудников ÑвлÑетÑÑ Ð·Ð°Ð±Ð»Ð°Ð³Ð¾Ð²Ñ€ÐµÐ¼ÐµÐ½Ð½Ð¾Ðµ выÑвление и учет на Ñтапе Ð¿Ñ€Ð¾ÐµÐºÑ‚Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ñ‚ÐµÐ½Ñ†Ð¸Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾ опаÑных оÑобенноÑтей ландшафта территорий.
ÐšÐ¾Ð½ÑŠÑŽÐ½ÐºÑ‚ÑƒÑ€Ð½Ð°Ñ Ð¿Ñ€Ð¸Ð²Ð»ÐµÐºÐ°Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ð¾Ñть и практичеÑÐºÐ°Ñ ÑффективноÑть от Ð¿Ñ€Ð¸Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾ÑмичеÑких технологий диÑтанционного Ð·Ð¾Ð½Ð´Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð—ÐµÐ¼Ð»Ð¸ (ДЗЗ) в проектировании объектов горно-обогатительного комплекÑа обуÑловлена, в Ñовременных уÑловиÑÑ…, Ñледующими оÑновными причинами:
- возроÑшими требованиÑми к оперативноÑти и одновременно к качеÑтву проектных решений, реализуемых на значительных по площади территориÑÑ…;
- необходимоÑтью иÑÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñ‚Ñ€ÐµÑ…Ð¼ÐµÑ€Ð½Ñ‹Ñ… цифровых моделей меÑтноÑти в качеÑтве оÑновного иÑточника геопроÑтранÑтвенных данных, при решении задач ÑкономичеÑки целеÑообразного территориального Ñ€Ð°Ð·Ð¼ÐµÑ‰ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñооружений и учета требований к обеÑпечению их техногенной и ÑкологичеÑкой безопаÑноÑти;
- выполнением проектными организациÑми мониторинга объектов инфраÑтруктуры рудников Ñ Ð¾Ñ†ÐµÐ½ÐºÐ¾Ð¹ воздейÑÑ‚Ð²Ð¸Ñ Ð¿Ñ€ÐµÐ´Ð¿Ñ€Ð¸Ñтий на окружающую Ñреду в течение вÑего периода их ÑкÑплуатации.
Получение топогеодезичеÑкой информации Ñ Ð¸Ñпользованием коÑмичеÑких оптико-Ñлектронных ÑиÑтем Ñканерного типа гарантирует предÑказуемую точноÑть и выÑокую плотноÑть измерений, ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ð¾Ð±ÐµÑпечивает необходимую детальноÑть при интерпретации оÑновных геоморфологичеÑких оÑобенноÑтей рельефа меÑтноÑти. При Ñтом ÑÐ»ÑƒÑ‡Ð°Ð¹Ð½Ð°Ñ ÑоÑтавлÑÑŽÑ‰Ð°Ñ Ð¾ÑˆÐ¸Ð±ÐºÐ¸ наблюдений при иÑпользовании таких ÑиÑтем не завиÑит от человечеÑкого фактора и может быть доÑтоверно оценена Ñ Ð¸Ñпользованием ÑтатиÑтичеÑких критериев на оÑнове анализа предÑтавительной выборки измерений. СиÑтематичеÑÐºÐ°Ñ Ð¶Ðµ ÑоÑтавлÑÑŽÑ‰Ð°Ñ Ð¾ÑˆÐ¸Ð±ÐºÐ¸, обуÑÐ»Ð¾Ð²Ð»ÐµÐ½Ð½Ð°Ñ Ð½Ð°Ð¿Ñ€Ð¸Ð¼ÐµÑ€ RFM-моделью Ñъемки, иÑключаетÑÑ Ð¿ÑƒÑ‚ÐµÐ¼ Ð²Ñ‹Ð¿Ð¾Ð»Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐµÐ´Ð¸Ð½Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ… наземных измерений Ñ Ð¿Ð¾Ñледующей поправкой в виде аффинной транÑформации изображений.
Ð”Ð»Ñ Ð¾Ð±ÐµÑÐ¿ÐµÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÐµÐºÑ‚Ð½Ñ‹Ñ… решений и инженерно-геологичеÑких изыÑканий на территориÑÑ… медно-цинковых меÑторождений Кундызды и Лиманное, раÑположенных в МугаджарÑком и ХромтауÑком районах ÐктюбинÑкой облаÑти КазахÑтана, выÑокодетальными топографичеÑкими моделÑми рельефа была применена ÑтереоÑкопичеÑÐºÐ°Ñ Ñъемка Ñ ÐºÐ¾ÑмичеÑкого аппарата КРGeoEye-1. ÐŸÐ¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð½Ð°Ñ Ð² итоге Ñ†Ð¸Ñ„Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ñ Ð¼Ð¾Ð´ÐµÐ»ÑŒ меÑтноÑти иÑпользовалаÑÑŒ в качеÑтве фактичеÑкой оÑновы Ð´Ð»Ñ Ñ‚ÐµÑ…Ð½Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ñ‡ÐµÑки оптимального и безопаÑного Ñ€Ð°Ð·Ð¼ÐµÑ‰ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð±ÑŠÐµÐºÑ‚Ð¾Ð² инфраÑтруктуры горно-обогатительных комплекÑов рудников Кундызды и Лиманное.
Ð’ наÑтоÑщей работе отражены оÑновные моменты иÑÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð»ÐµÐºÑной технологии получениÑ, интерпретации и предÑÑ‚Ð°Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÑ€ÐµÐ½Ð¸Ð¹ выÑот, Ñдром которой ÑвлÑетÑÑ Ñ€ÐµÐ°Ð»Ð¸Ð·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ð°Ñ Ð² MATCH-T/INPHO объектно-Ð¾Ñ€Ð¸ÐµÐ½Ñ‚Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ð°Ñ Ð²Ñ‹Ñ‡Ð¸ÑÐ»Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ð°Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ¿Ñ†Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ñтва измерений Ñ Ñ†ÐµÐ»ÑŒÑŽ Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Â«Ð³Ð¸Ð±Ñ€Ð¸Ð´Ð½Ð¾Ð¹Â» SCOP/DTM модели еÑтеÑтвенного рельефа меÑтноÑти. Территории меÑторождений Кундызды и Лиманное предÑтавлÑÑŽÑ‚ Ñобой два наиболее характерных Ð´Ð»Ñ ÐšÐ°Ð·Ð°Ñ…Ñтана типа рельефа — мелкоÑопочный и равнинный (риÑ. 1), Ñ Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ¿Ð°Ð´Ð¾Ð¼ выÑот 190 м и 6 м ÑоответÑтвенно. Ðти учаÑтки были раÑÑмотрены как Ñталонные Ñ Ñ†ÐµÐ»ÑŒÑŽ практичеÑкой оценки уÑловий применимоÑти указанного подхода к получению кондиционных измерений выÑот поверхноÑти рельефа, заложенному в функциональноÑть SCOP/DTM модели ÑиÑтемы MATCH-T/INPHO. Ð’ результате выполненных работ Ñформулированы типовые правила функционального ÑƒÐ¿Ñ€Ð°Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑом Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸ интерпретации измерений при автоматичеÑкой генерации выÑот, применение которых позволило Ñоздать выÑокодетальные трехмерные модели еÑтеÑтвенного рельефа Ð´Ð»Ñ ÑƒÐºÐ°Ð·Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ… территорий.


СтереоÑкопичеÑÐºÐ°Ñ Ñъемка учаÑтков работ была выполнена в июле 2012 г. c КРGeoEye-1 при полном отÑутÑтвии облачноÑти (риÑ. 2). ÐšÐ°Ð¶Ð´Ð°Ñ Ñтереопара дивергентной Ñъемки охватывает площадь порÑдка 105 км.кв. Результат Ñъемки предÑтавлен как продукт ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Â«GeoStereo», прошедший радиометричеÑкую и геометричеÑкую коррекцию, выполненную по орбитальным данным Ñ Ð¸Ñпользованием Ñтрогой модели Ñъемки. Изображение ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Â«GeoStereo» предÑтавлÑет Ñобой (ÑоглаÑно метаданным) проективную горизонтальную транÑформацию «оригинального» Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð½Ð° плоÑкоÑть UTM-проекции Ñ Ð°Ð±Ñолютной геодезичеÑкой выÑотой отноÑимоÑти — Reference Height и ÑоответÑтвует положению MBR Ñцены Ñъемки на Inflated-ÑллипÑоиде. Разрешение изображений ÑоÑтавлÑет 0.5 метра Ð´Ð»Ñ Ð¿Ð°Ð½Ñ…Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑкого диапазона и 2 метра Ð´Ð»Ñ Ð¼ÑƒÐ»ÑŒÑ‚Ð¸Ñпектрального диапазона.


Полевое геодезичеÑкое обоÑнование района Ñъемки предуÑматривало выполнение наблюдений двухчаÑтотным GPS-приемником Trimble 5700 в точках наземной привÑзки, которые выбиралиÑÑŒ по меÑтоположению компактных и хорошо опознаваемых на изображениÑÑ… объектов (риÑ. 3).
По иÑтечении Ñрока Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¾ÐºÐ¾Ð½Ñ‡Ð°Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ… (final) оценок орбит и чаÑов Ñпутников данные GPS наблюдений обрабатывалиÑÑŒ удаленно в центре SOPAC (Scripps Orbit and Permanent Array Center) отноÑительно базовых Ñтанций Ñети IGS. Ð’ результате чего были получены координаты опорных точек Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¾Ñтью до первых Ñантиметров.
Ð”Ð»Ñ Ð²Ñ‹Ð¿Ð¾Ð»Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾ÐºÐ¾Ð½Ñ‡Ð°Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ð¾Ð³Ð¾ абÑолютного Ð¾Ñ€Ð¸ÐµÐ½Ñ‚Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñтереомодели меÑтноÑти иÑпользовалаÑÑŒ прÑÐ¼Ð°Ñ Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð° RPC–модели Ñъемки от извеÑтных наземных опорных точек, путем ее Ð²ÐºÐ»ÑŽÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² ÑÐ¾Ð¾Ñ‚Ð½Ð¾ÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ ÑƒÑ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ñющей аффинной транÑформации [1], реализованной в модуле Exterior_Orientation. При количеÑтве опорных точек больше трех ÑиÑтема линейных уравнений Ð´Ð»Ñ Ð½Ð°Ñ…Ð¾Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ñффициентов аффинной транÑформации ÑтановитÑÑ Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ¾Ð¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð½Ð¾Ð¹ и ее решение находитÑÑ Ð¼ÐµÑ‚Ð¾Ð´Ð¾Ð¼ параметричеÑкого МÐК-ÑƒÑ€Ð°Ð²Ð½Ð¸Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¸ уÑловии минимизации ошибки транÑформации изображений в опорных точках.
ПоÑкольку ландшафты территорий в районах меÑторождений Кундызды и Лиманное предÑтавлÑÑŽÑ‚ Ñобой еÑтеÑтвенные природные Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ практичеÑки не Ñодержат Ñледов Ñколько-нибудь значительного техногенного воздейÑтвиÑ, то Ð´Ð»Ñ Ñ€Ð°Ñчета моделей выÑот на Ñтих учаÑтках была иÑпользована ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ¿Ñ†Ð¸Ñ SCOP/DTM-модели. Данный подход предназначен Ð´Ð»Ñ Ð°Ð²Ñ‚Ð¾Ð¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑкой генерации выÑот и предполагает «нормализацию» изображений Ñ Ð¿Ð¾Ñледующим иÑпользованием метода автокоррелÑции Ð´Ð»Ñ Ð¾Ð¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑоответÑтвенных точек на каждом уровне Ñоздаваемой пирамиды изображений. Ð’ рамках данной модели поверхноÑть еÑтеÑтвенного рельефа ÑчитаетÑÑ Ð½ÐµÐ¿Ñ€ÐµÑ€Ñ‹Ð²Ð½Ð¾Ð¹ и имеющей «топографичеÑкий» порÑдок гладкоÑти, что означает непрерывноÑть по крайней мере ее первых чаÑтных производных. ОтноÑительно множеÑтва оригинальных измерений предполагаетÑÑ, что оно имеет доÑтаточно «хорошую» пропорцию из точек, отноÑÑщихÑÑ Ðº ÑобÑтвенно рельефу меÑтноÑти, а так же точек клаÑÑа «off-terrain points» не отноÑÑщихÑÑ Ðº рельефу и измеренных над его поверхноÑтью, например в облаÑти групп деревьев или отдельных небольших Ñтроений. ОпределÑемое ÑкÑпериментально, подходÑщее значение функционального параметра «Feature_Density» позволÑет добитьÑÑ Ñ…Ð¾Ñ€Ð¾ÑˆÐµÐ³Ð¾, в указанном ÑмыÑле, качеÑтвенного ÑоÑтава оригинальных измерений Ð´Ð»Ñ ÐºÐ¾Ð½ÐºÑ€ÐµÑ‚Ð½Ð¾Ð³Ð¾ ландшафта меÑтноÑти.
Ð“ÐµÐ½ÐµÑ€Ð°Ñ†Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÑ€ÐµÐ½Ð¸Ð¹ ÑобÑтвенно выÑот рельефа по множеÑтву вÑех оригинальных измерений выполнÑлаÑÑŒ на оÑнове «надежной» веÑовой МÐК аппрокÑимации [3,6]. Определение Ñтепени надежноÑти оригинальных измерений при их интерпретации предполагает оценку доÑтоверноÑти результата автокоррелÑции, фильтрацию точек клаÑÑа «off-terrain points» Ñ Ð¸Ñпользованием «веÑовой функции» [5], а так же локальное Ñглаживание оÑтаточных оÑобенноÑтей малого размера Ð´Ð»Ñ ÑƒÑÑ‚Ñ€Ð°Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñффектов «моли» или «шероховатоÑти». Полученные в результате такой интерпретации измерениÑ, отноÑÑщиеÑÑ Ðº ÑобÑтвенно поверхноÑти рельефа, интерполировалиÑÑŒ методом конечных Ñлементов [2] на регулÑрную Ñеть Ñ Ð²ÐµÑовыми коÑффициентами надежноÑти [4], поÑле чего результат обобщалÑÑ Ð² виде SCOP/DTM–модели и ÑохранÑлÑÑ Ð² файле векторного формата – [*.dtm.las].
ОÑновополагающим функциональным параметром, реализованной в MATCH-T интерполирующей веÑовой фильтрации [5], ÑвлÑетÑÑ Ñ€Ð°Ð·Ð¼ÐµÑ€ Ñчейки Δ результирующей Ñети Ð¾Ð¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ DTM. Ее величина должна выбиратьÑÑ Ñ‚Ð°ÐºÐ¸Ð¼ образом, чтобы влиÑние измерений клаÑÑа «off-terrain points» на модель выÑот рельефа было Ñведено к минимуму. Как правило, еÑли размер Δ больше половины величины макÑимального из иÑключаемых объектов клаÑÑа «off-terrain points», то Ñто дает хороший результат. Ð”Ð»Ñ Ñ€Ð°ÑÑматриваемых территорий размер Ñчейки Δ фильтрующей Ñети интерполÑции выбиралÑÑ Ð² пределах диапазона от 5 м до 10 м в завиÑимоÑти от размеров иÑключаемых оÑобенноÑтей, предÑтавленных в оÑновном редкой куÑтарниковой раÑтительноÑтью, небольшими группами деревьев и одиночными полуразрушенными ÑтроениÑми.
Параметр «Terrain_Type» ÑвлÑетÑÑ Ð²Ñ‚Ð¾Ñ€Ñ‹Ð¼ по значимоÑти, от которого завиÑит качеÑтво DTM. Он предÑтавлÑет априорную оценку типа меÑтноÑти в ÑмыÑле величины возможных значений отноÑительных превышений выÑот в облаÑти раÑчета DTM. По значению Ñтого параметра, MATCH-T определÑет в ÑоответÑтвие Ñ ÑƒÐºÐ°Ð·Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ð¼ типом меÑтноÑти наиболее оптимальный вид веÑовой функции и уровень предельных значений параллакÑов Ð´Ð»Ñ Ð¸ÑÐºÐ»ÑŽÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð¼Ð¾Ð¶Ð½Ñ‹Ñ… ошибок типа «Gross_Errors», возникающих при ÑбоÑÑ… механизма автокоррелÑции.
Ð’ качеÑтве вÑпомогательных данных при Ñоздании моделей выÑот иÑпользовалиÑÑŒ предварительно подготовленные Ð¸Ð·Ð¼ÐµÑ€ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð³ÐµÐ¾Ð¼Ð¾Ñ€Ñ„Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ñ‡ÐµÑких оÑобенноÑтей, отражающих оÑновные Ñтруктурные Ñлементы поверхноÑти еÑтеÑтвенного рельефа. МорфометричеÑкий анализ поверхноÑти рельефа выполнÑлÑÑ Ð¿ÑƒÑ‚ÐµÐ¼ ÑтереофотограмметричеÑких измерений в рамках функциональных возможноÑтей Ð¼Ð¾Ð´ÑƒÐ»Ñ DT_Master/INPHO. РаÑÑчитанные в автоматичеÑком режиме DTM модели территорий были подвергнуты анализу и окончательной редакции в «ручном» варианте Ñ Ð¸Ñпользованием ÑтереоÑкопичеÑкой ÑиÑтемы визуализации — Planar SD2620W. РаÑтровые Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð½Ñ‹Ñ… в результате цифровых моделей выÑот еÑтеÑтвенного рельефа, будучи переÑчитанными в целочиÑленные Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´Ð¸Ð°Ð¿Ð°Ð·Ð¾Ð½Ð¾Ð² RGB-интенÑивноÑтей, предÑтавлены на риÑ. 4.

ПереÑчет отметок из геодезичеÑкой в ортометричеÑкую ÑиÑтему выÑот выполнÑлÑÑ Ñ Ð¸Ñпользованием гравитационной модели земли EGM_2008, раÑÑчитанной по градуÑной Ñетке: hO = hG — hEGM. Ð”Ð»Ñ Ð¿ÐµÑ€ÐµÑ…Ð¾Ð´Ð° к нормальной ÑиÑтеме выÑот иÑпользовалаÑÑŒ поправка Δh, определÑÑŽÑ‰Ð°Ñ Ð²ÐµÐ»Ð¸Ñ‡Ð¸Ð½Ñƒ Ñдвига квазигеоида отноÑительно геоида и вычиÑлÑÐµÐ¼Ð°Ñ Ð´Ð»Ñ ÐºÐ°Ð¶Ð´Ð¾Ð¹ из территорий Ñ Ð¸Ñпользованием данных наземной тахеометричеÑкой Ñъемки: hN = hO +Δh. Заметим, что в Ñтом Ñлучае при переходе к нормальной ÑиÑтеме выÑот мы учитываем так же Ñреднюю величину погрешноÑти в определении выÑот DTM отноÑительно данных наземной Ñъемки, ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ð½ÐµÑвным образом приÑутÑтвует в значении Δh.
Ð’ качеÑтве Ñталона Ð´Ð»Ñ Ð¾Ñ†ÐµÐ½ÐºÐ¸ точноÑти полученной модели нормальных выÑот рельефа иÑпользовалиÑÑŒ данные в пределах одного планшета наземной тахеометричеÑкой Ñъемки маÑштаба 1:2000, выполненной в центральной чаÑти меÑÑ‚Ð¾Ñ€Ð¾Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐšÑƒÐ½Ð´Ñ‹Ð·Ð´Ñ‹ в 2008 г. Ð”Ð»Ñ Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ñ€ÐµÐ´Ñтавительной выборки измерений выÑот было отобрано порÑдка 400 контрольных точек. Среднее раÑÑтоÑние между измерениÑми тахеометричеÑкой Ñъемки ÑоÑтавило порÑдка 35 м. ПоÑкольку раÑÑÑ‡Ð¸Ñ‚Ð°Ð½Ð½Ð°Ñ DTM предÑтавлена измерениÑми в узлах регулÑрной Ñети Ñ ÑˆÐ°Ð³Ð¾Ð¼ 5 м, то Ð´Ð»Ñ Ð±Ð¾Ð»ÐµÐµ корректного ÑÑ€Ð°Ð²Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´Ð²ÑƒÑ… поверхноÑтей рельефа выÑоты контрольных точек были интерполированы на такую же Ñеть Ñ Ð¸Ñпользованием процедуры Topo_to_Raster/ArcGis. ПоÑле чего были определены Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð·Ð½Ð¾Ñти выÑот (ошибки DTM) в узлах регулÑрной Ñети, общим чиÑлом порÑдка 80000 измерений. Ðа риÑ. 5 предÑтавлена гиÑтограмма раÑÐ¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð½Ð¾Ð¹ выборки ошибок и Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐµÐµ оÑновных ÑтатиÑтичеÑких параметров. Ð”Ð»Ñ Ð²Ñ‹Ð±Ð¾Ñ€ÐºÐ¸ ошибок были раÑÑчитаны оÑновные ÑтатиÑтичеÑкие оценки (табл. 1) и величина RMSE – Ñредней квадратичной ошибки, ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ñ‚Ð°Ðº же иÑпользуетÑÑ Ð² качеÑтве ÐºÑ€Ð¸Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ñ Ð¾Ñ†ÐµÐ½ÐºÐ¸ доÑтоверноÑти наблюдений.

ТочноÑть Ñозданной DTM, Ð¿Ð¾Ð½Ð¸Ð¼Ð°ÐµÐ¼Ð°Ñ Ð² обычном ÑмыÑле, интерпретируетÑÑ ÐºÐ°Ðº величина оценки Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñтандартного Ð¾Ñ‚ÐºÐ»Ð¾Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ïƒ. Ðа оÑнове σ могут быть получены критерии оценки точноÑти DTM Ñ Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ð¼Ð¸ уровнÑми значимоÑти (доверительными интервалами). Однако правомерноÑть интерпретации Ñтандартного отклонениÑ, как Ð¿Ð¾ÐºÐ°Ð·Ð°Ñ‚ÐµÐ»Ñ Ð¾Ñ†ÐµÐ½ÐºÐ¸ точноÑти наблюдений, определÑетÑÑ Ñтепенью близоÑти закона раÑÐ¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñлучайной величины ошибки к нормальному закону раÑпределениÑ. Ð’ качеÑтве ÐºÑ€Ð¸Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ñ Ð¾Ñ†ÐµÐ½ÐºÐ¸ «нормальноÑти» закона раÑÐ¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñлучайной величины ÑоглаÑно [7] иÑпользуетÑÑ Ñ‚ÐµÐ¾Ñ€ÐµÑ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑки определÑемое Ñоотношение между Ñтандартным отклонением и Ñредним: σ / μ =1.25 – Ð´Ð»Ñ Ð½Ð¾Ñ€Ð¼Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ð³Ð¾ закона раÑпределениÑ. ЕÑли Ñравнить реальное вычиÑленное значение Ð¾Ñ‚Ð½Ð¾ÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ïƒ / μ Ñ Ñ‚ÐµÐ¾Ñ€ÐµÑ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑким 1.25, то по величине Ð¾Ñ‚ÐºÐ»Ð¾Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¼Ð¾Ð¶Ð½Ð¾ Ñудить о Ñтепени близоÑти закона дейÑтвительного раÑÐ¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾ÑˆÐ¸Ð±Ð¾Ðº к нормальному закону. Ð’ Табл.1 приведены Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´Ð¾Ð²ÐµÑ€Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ… интервалов и ÐºÑ€Ð¸Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ñ Ð¾Ñ†ÐµÐ½ÐºÐ¸ «нормальноÑти» закона раÑпределениÑ. Полученное значение ÐºÑ€Ð¸Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ñ Ïƒ/μ=1.35 доÑтаточно хорошо ÑоглаÑуетÑÑ Ñ Ñ‚ÐµÐ¾Ñ€ÐµÑ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑким значением Ð´Ð»Ñ Ð½Ð¾Ñ€Ð¼Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ð³Ð¾ закона раÑпределениÑ: Δσ/μ=(1.35-1.25)=0.1, что позволÑет говорить о правомерноÑти иÑÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñтандартного Ð¾Ñ‚ÐºÐ»Ð¾Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² качеÑтве оценки точноÑти DTM в данном конкретном Ñлучае.
Таблица 1
Оценки точноÑти DTM
Критерий оценки точноÑти DTM | Знач. (м) |
Среднее – μ | 0,017 |
Стандартное отклонение — σ (St.dev) | 0,023 |
μ + σ (68%-ый доверительный интервал) | 0,04 |
μ + 2*σ (95%-ый доверительный интервал) | 0,063 |
μ + 2.5*σ (99%-ый доверительный интервал) | 0,077 |
μ + 3*σ (критерий отбраковки выброÑов-99.73%) | 0,086 |
σ / μ-критерий «нормальноÑти» закона раÑÐ¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ | 1,35 |
RMSE | 0,041 |
Таким образом, выполненный анализ оценки точноÑти Ñозданной DTM еÑтеÑтвенного рельефа в окреÑтноÑÑ‚ÑÑ… меÑÑ‚Ð¾Ñ€Ð¾Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐšÑƒÐ½Ð´Ñ‹Ð·Ð´Ñ‹, позволÑет утверждать, что 95% измерений модели выÑот имеют погрешноÑть не более 6,3 Ñм. Следует конечно иметь ввиду, что Ñтоль выÑÐ¾ÐºÐ°Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¾Ñть в определении выÑот DTM Ñтала возможной в результате компенÑации уÑредненной ÑиÑтематичеÑкой ÑоÑтавлÑющей ошибки, выполненной (как показано выше) при переходе от ортометричеÑких выÑот к нормальным Ñ Ð¸Ñпользованием доÑтаточно большого чиÑла наземных измерений.
Созданные в «гибридном» SCOP/DTM формате цифровые модели рельефа были иÑпользованы Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ñтва ортофотопланов, конÑÑ‚Ñ€ÑƒÐ¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ TIN поверхноÑтей и ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð²ÐµÐºÑ‚Ð¾Ñ€Ð½Ñ‹Ñ… топографичеÑких карт маÑштаба 1:2000. ÐšÐ¾Ð¼Ð¿Ð¾Ð·Ð¸Ñ†Ð¸Ñ Ð¼Ð¾Ð´ÐµÐ»Ð¸ выÑот и ортофотоплана обеÑпечивает адекватное трехмерное предÑтавление цифровой модели меÑтноÑти. ПроÑтранÑÑ‚Ð²ÐµÐ½Ð½Ð°Ñ ÐºÐ»Ð°ÑÑÐ¸Ñ„Ð¸ÐºÐ°Ñ†Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÑ€ÐµÐ½Ð¸Ð¹ DTM по диапазонам выÑот позволÑет выполнить гипÑометричеÑкий анализ рельефа Ñ Ñ†ÐµÐ»ÑŒÑŽ Ð¾Ð¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ñновных геоморфологичеÑких объектов приÑутÑтвующих на его поверхноÑти. Указанные геопроÑтранÑтвенные данные (риÑ. 6, 7) охватывают значительные территории и вмеÑте Ñ Ñ‚ÐµÐ¼ обладают выÑокой детальноÑтью и точноÑтью воÑÐ¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²ÐµÐ´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾ÑобенноÑтей меÑтноÑти. Ðа их оÑнове может быть выполнен качеÑтвенный и метричеÑкий анализ ландшафта района проектированиÑ, ÑтановитÑÑ Ð²Ð¾Ð·Ð¼Ð¾Ð¶Ð½Ñ‹Ð¼ автоматизированный раÑчет объемов выемки-наÑыпи грунта, а так же получение Ñффективных решений по размещению объектов инфраÑтруктуры предприÑтий горно-обогатительных комплекÑов Ñ ÑƒÑ‡ÐµÑ‚Ð¾Ð¼ обеÑÐ¿ÐµÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ‚ÐµÑ…Ð½Ð¾Ð³ÐµÐ½Ð½Ð¾Ð¹, природной и ÑкологичеÑкой безопаÑноÑти.


Полученные цифровые модели меÑтноÑти (риÑ. 6, 7) были иÑпользованы в качеÑтве фактичеÑкой оÑновы Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ñтва векторных топографичеÑких карт маÑштаба 1:2000. Картографирование меÑтноÑти выполнÑлоÑÑŒ путем Ð´ÐµÑˆÐ¸Ñ„Ñ€Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¾Ñ€Ñ‚Ð¾Ñ„Ð¾Ñ‚Ð¾Ð¿Ð»Ð°Ð½Ð¾Ð² Ñ Ð¿Ð¾Ñледующей векторизацией контурной чаÑти Ñооружений, дорожной Ñети, техногенных нарушений еÑтеÑтвенного рельефа и других объектов Ñитуации. Кроме того, по результатам морфометричеÑкого анализа цифровой модели рельефа были дополнительно определены и обозначены такие оÑобенноÑти ландшафта территорий как линии тальвегов, водоразделов, гидрологичеÑÐºÐ°Ñ Ñеть и облаÑти водоÑборов. Общий размер площади ÐºÐ°Ñ€Ñ‚Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ñ„Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð² районах меÑторождений Кундызды и Лиманное ÑоÑтавил порÑдка 210 кв. км, что ÑоответÑтвует 210 лиÑтам планшетов М 1:2000  Ñтандартной прÑмоугольной разграфки (риÑ. 8) Ñ Ñ€Ð°Ð·Ð¼ÐµÑ€Ð¾Ð¼ Ñтороны рамки планшетов равной 50 Ñм.

территорий рудников Кундызды (Ñлева) и Лиманное (Ñправа)
Цифровое картографирование территории производилоÑÑŒ ÑоглаÑно и в ÑоответÑтвие Ñ Ñ‚Ñ€ÐµÐ±Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñми инÑтрукции по фотограмметричеÑким работам при Ñоздании цифровых топографичеÑких карт и планов [8].
СПИСОК ЛИТЕРÐТУРЫ
- ORIENTATION MODELS OF OPTICAL HIGH RESOLUTION SATELLITE IMAGERY:DEFINITION, IMPLEMENTATION AND VALIDATION OF ORIGINAL ALGORITHMS Francesca Fratarcangeli DITS – Area di Geodesia e Geomatica –Università di Roma “La Sapienzaâ€â€“ via Eudossiana 18 – Rome, Italy francesca.fratarcangeli@uniroma1.it
- Ebner, H. and Reiss, P. (1978). Height interpolation by the method of finite elements. In Proceedings of the Digital Terrain Modelling Symposium, St. Louis, pages 241–254.
- Kraus, K. (1998). Interpolation nach kleinsten Quadraten versus Krige-Scha¨tzer. O¨ sterreichische Zeitschrift fu¨r Vermessung& Geoinformation, 1.Dadsad
- Ackermann, F., K. Kraus, (2004): Reader Commentary: Grid Based Digital Terrain Models.Geoinformatics, Vol. 7, Copy 6, pp. 28-31.
- Kraus, K. (1997): Eine neue Methode zur Interpolation und Filterung mit Daten schieferFehlerverteilung. VGI 85, S. 25-30.
- Briese, C., Pfeifer, N., Dorninger, P. (2002): Applications of the Robust Interpolation for DTM determination. IAPRS, Volume 34, Part 3A, Graz.
- Большаков Ð’.Д. Ð¢ÐµÐ¾Ñ€Ð¸Ñ Ð¾ÑˆÐ¸Ð±Ð¾Ðº наблюдений. М., Ðедра, 1983. 223Ñ.
- ИнÑÑ‚Ñ€ÑƒÐºÑ†Ð¸Ñ Ð¿Ð¾ фотограмметричеÑким работам при Ñоздании цифровых топографичеÑких карт и планов. ГКИÐП(ГÐТÐ)-02-036-02. – М.: ЦÐИИГÐиК, 2002.