Московский просп., 33, 210038, Витебск
33, Moscovski Avenue, 210038, Vitebsk
Московский просп., 33, 210038, Витебск
33, Moscovski Avenue, 210038, Vitebsk
Московский просп., 33, 210038, Витебск
33, Moscovski Avenue, 210038, Vitebsk
Цель работы – рассмотреть на примере одного из карьеров по добыче общераспространенных полезных ископаемых на территории Витебской области возможности использования беспилотных летательных аппаратов для точного подсчета извлекаемых объемов земляных масс, позволяющие оптимизировать процессы планирования и управления природными ресурсами.В качестве тестового полигона для отработки методики расчетов и съемки был выбран песчаный карьер месторождения «Шалыги-1», расположенный в северной части Витебского района в 0,9 км на северо-запад от центра д. Шалыги, в 0,5 км на юг – юго-восток от центра д. Тригубцы и в 14,0 км на север от центра г. Витебска, который эксплуатируется с 2023 г.Оценка объемов извлекаемых земляных масс была выполнена с использованием современных программных решений и технологий, что обеспечило высокую точность и эффективность анализа. В ходе работы применялись методы векторизации (Easy Trace и др.), фотограмметрического анализа (Agisoft Metashape) и геоинформационного анализа (QGIS, Аксиома), а также компьютерное моделирование на основе САПР (модуль Geonics nanoCAD) и программирование решений. Исходные данные были получены в результате автоматической аэрофотосъемки с использованием камеры высокого разрешения БПЛА Phantom. В результате проведенной аэрофотосъемки карьера получен массив из 527 снимков в видимом спектре (RGB) с разрешением 2,5 см/пиксель. С помощью программы Agisoft Metashape построены ортофотоплан, модель, облако точек и цифровая модель местности территории карьера. Кроме того, предварительно были рассчитаны объемы земляных масс по модели «на лету». Далее в программе QGIS производилась обработка данных о рельефе территории и их подготовка для экспорта в nanoCAD Geonics. Основные расчеты проводились на базе специализированного модуля российского аналога AutoCAD – nanoCAD Geonics. Построение поверхностей осуществлялось несколькими способами на базе импортированных облака точек (.las) и горизонталей (.shp). Картограммы земляных масс построены по квадратам (аналог ручного способа расчетов). Итоговые расчеты были сопоставлены с материалами традиционной наземной съемки недропользователя. Применение единых методик расчета и позиционирования позволяет говорить о том, что разница в результатах связана с более высокой точностью моделирования на основе данных беспилотной съемки. Таким образом, исходя из качества результатов в совокупности с более высоким уровнем безопасности и оперативности, можно говорить о том, что дистанционная оценка количественных параметров недропользования является предпочтительной по сравнению с традиционными методами.
The purpose of the work is to consider, using the example of one of the quarries for the extraction of common minerals in the Vitebsk region, the possibilities of using unmanned aerial vehicles to accurately calculate the volumes of extracted earth masses, allowing to optimize the processes of planning and management of natural resources. The sand quarry of the Shalygi-1 deposit, located in the northern part of the Vitebsk region, 0,9 km northwest of the center of the village of Shalygi, 0,5 km south-southeast of the center of the village of Trigubtsy and 14,0 km north of the center of Vitebsk, which has been in operation since 2023, was chosen as a test site for practicing the calculation and survey methodology. The assessment of the volumes of extracted earth masses was carried out using modern software solutions and technologies, which ensured high accuracy and efficiency of the analysis. The work involved the use of vectorization methods (Easy Trace, etc.), photogrammetric analysis (Agisoft Metashape), and geoinformation analysis (QGIS, Axiom), as well as computer modeling based on CAD (Geonics nanoCAD module) and solution programming. The initial data were obtained as a result of automatic aerial photography using a high-resolution camera of the Phantom UAV. As a result of the aerial photography of the quarry, an array of 527 images was obtained in the visible spectrum (RGB) with a resolution of 2.5 cm/pixel. Using the Agisoft Metashape program, an orthophotoplan, model, point cloud, and digital terrain model of the quarry territory were built. In addition, the volumes of earth masses were preliminarily calculated using the model “on the fly”. Then, in the QGIS program, the data on the terrain of the territory was processed and prepared for export to nanoCAD Geonics. The main calculations were carried out on the basis of a specialized module of the Russian analogue of AutoCAD – nanoCAD Geonics. The construction of surfaces was carried out in several ways based on imported point clouds (.las) and contours (.shp). Cartograms of earth masses were constructed by squares (analogous to the manual calculation method). The final calculations were compared with the materials of the traditional ground survey of the subsoil user. The use of unified calculation and positioning methods allows us to say that the difference in the results is due to the higher accuracy of modeling based on unmanned survey data. Thus, based on the quality of the results in combination with a higher level of safety and efficiency, we can say that remote assessment of quantitative parameters of subsoil use is preferable compared to traditional methods.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.