Прымяненне беспілотных лятальных апаратаў для вызначэння здабываемых аб’ёмаў земляных мас з адкрытых горных вырабатак

Мэта работы – разгледзець на прыкладзе аднаго з кар’ераў па здабычы агульнараспаўсюджаных карысных выкапняў на тэрыторыі Віцебскай вобласці магчымасці выкарыстання беспілотных лятальных апаратаў для дакладнага падліку здабываемых аб’ёмаў земляных мас, якія дазваляюць аптымізаваць працэсы планавання і кіравання прыроднымі рэсурсамі. У якасці тэставага палігона для адпрацоўкі методыкі разлікаў і здымкі быў выбраны пясчаны кар’ер радовішча «Шалыгі-1», размешчаны ў паўночнай частцы Віцебскага раёна за 0,9 км на паўночны захад ад цэнтра в. Шалыгі, за 0,5 км на поўдзень – паўднёвы ўсход ад цэнтра в. Трыгубцы і за 14,0 км на поўнач ад цэнтра г. Віцебска, які эксплуатуецца з 2023 года. Ацэнка аб’ёмаў здабываемых земляных мас была выканана з выкарыстаннем сучасных праграмных рашэнняў і тэхналогій, што забяспечыла высокую дакладнасць і эфектыўнасць аналізу. У ходзе работы прымяняліся метады вектарызацыі (Easy Trace і інш.), фотаграметрычнага аналізу (Agisoft Metashape) і геаінфармацыйнага аналізу (QGIS, Аксіёма), а таксама камп’ютарнае мадэляванне на аснове САПР (модуль Geonics nanoCAD) і праграмаванне рашэнняў. Зыходныя даныя былі атрыманы ў выніку аўтаматычнай аэрафотаздымкі з выкарыстаннем камеры высокага разрознення БПЛА Phantom. У выніку праведзенай аэрафотаздымкі кар’ера атрыманы масіў з 527 здымкаў у бачным спектры (RGB) з разрозненнем 2,5 см/піксель. З дапамогай праграмы Agisoft Metashape пабудаваны артафотаплан, мадэль, воблака кропак і лічбавая мадэль мясцовасці тэрыторыі кар’ера. Акрамя таго, папярэдне былі разлічаны аб’ёмы земляных мас па мадэлі «на ляту». Далей у праграме QGIS праводзілася апрацоўка даных аб рэльефе тэрыторыі і іх падрыхтоўка для экспарту ў nanoCAD Geonics. Асноўныя разлікі праводзіліся на базе спецыялізаванага модуля расійскага аналага AutoCAD – nanoCAD Geonics. Пабудова паверхняў ажыццяўлялася некалькімі спосабамі на базе імпартаваных аблокаў кропак (.las) і гарызанталяў (.shp). Картаграмы земляных мас пабудаваны па квадратах (аналаг ручнога спосабу разлікаў). Выніковыя разлікі былі супастаўлены з матэрыяламі традыцыйнай наземнай здымкі нетракарыстальніка. Выкарыстанне адзіных методык разліку і пазіцыянавання дазваляе гаварыць аб тым, што розніца ў выніках звязана з больш высокай дакладнасцю мадэлявання на аснове даных беспілотнай здымкі. Такім чынам, зыходзячы з якасці вынікаў у сукупнасці з больш высокім узроўнем бяспекі і аператыўнасці, можна гаварыць аб тым, што дыстанцыйная ацэнка колькасных параметраў нетракарыстання з’яўляецца пераважнай у параўнанні з традыцыйнымі метадамі.

1. Алгоритмическое и программное обеспечение с применением беспилотных летательных аппаратов для оценки остатков угля на открытых складах / О. В. Тайлаков [и др.] // Уголь. – 2015. – № 2. – С. 68–71.

2. Волошина, Е. А. Обоснование применения беспилотных летательных аппаратов для определения объема складов полезного ископаемого / Е. А. Волошина, С. Ю. Новоженин, С. К. Келехсаев // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 11-1. – С. 305–321. – DOI: 10.25018/0236_1493_2023_111_0_305.

3. Вьюнов, М. В. Оценка использования возможности применения аэрофотосъемочных БПЛА для учета горных работ при добыче полезных ископаемых [Электронный ресурс]. – 2017. – Режим доступа: http://config.com/files/pdf/презентации_2017/Вьюнов.pdf. – Дата доступа: 04.03.2025.

4. Гафуров, А. М. Возможности использования беспилотного летательного аппарата для оценки почвенной и овражной эрозии / А. М. Гафуров // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2017. – Т. 159, кн. 4. – С. 654–667.

5. ГОСТ 21.508–2020. Правила выполнения рабочей документации генеральных планов предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов. – М. : Стандартинформ. – 2020. – 38 с.

6. Золкин, А. Л. Цифровой мониторинг агроэкосистем на основе космических и беспилотных технологий как основа органического земледелия / А. Л. Золкин, Е. В. Матвиенко, Ю. В. Осоргин. – М., 2023. – 66 с.

7. Зуев, Н. А. Использование беспилотных авиационных систем при проведении маркшейдерских работ на разработках открытого типа / Н. А. Зуев, Е. А. Кобзева // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2018. XIV Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 9 т. Новосибирск, 23–27 апр. 2018 г. – Новосибирск : СГГА, 2018. – Т. 1. – С. 26–33.

8. Катаев, М. Ю. Анализ практических возможностей применения беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве / М. Ю. Катаев, О. А. Пасько, Е. Ю Карташов // Вестник КрасГАУ. – 2023. – № 1 (190). – С. 54–62.

9. Колесатова, О. С. Использование БПЛА для съемки объектов открытых горных работ / О. С. Колесатова, А. В. Красавин // Глобус: геология и бизнес. – № 4 (63). – 2020. – С. 124–126.

10. Реализация возможностей использования беспилотных летательных аппаратов в горном деле / И. А. Гришин [и др.] // Уголь. – 2022. – № 5. – С. 36–41. – DOI: 10.18796/0041-5790-2022-5-36-41.

11. Следюк, Д. Подсчет объемов с применением дронов. Ожидания и реальность // Взгляд с небес [Электронный ресурс]. – 2022. – Режим доступа: https://aerophoto.com.ua/2022/01/18/drone-volumecounting/. – Дата доступа: 04.02.2025.

12. Уведомление о планируемой деятельности. Планируемая деятельность: «Разработка и рекультивация месторождения песчано-гравийно-валунного материала (гравийно-песчаной смеси) и песка Шалыги (северо-западная часть) Витебского района Витебской области, строительства и обслуживания подъездной автомобильной дороги к нему Витебского района Витебской области. Внесение изменений». Общественные обсуждения [Электронный ресурс]. – 2023. – Режим доступа: https://vitebsk.vitebsk-region.gov.by/ru. – Дата доступа: 04.02.2025.