Применение данных ДЗЗ для картографирования и мониторинга опасных геоморфологических процессов на трассах магистральных газопроводов на территории Урала
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Обработка данных радиолокационной съемки и создание карт
деформаций земной поверхности 7
1.1 Этапы интерферометрической обработки данных космической радиолокационной съемки 9
1.1.1 Оценка базовой линии и построение интерферограммы 12
1.1.2 Разделение компонент фазы комплексной интерферограммы. .. 14
1.1.3 Фильтрация дифференциальной интерферограммы 15
1.1.4 Развертка фазы 16
1.1.5 Коррекция орбитальных параметров 17
1.2 Построение карты деформаций 19
2. Методика картографирования геоморфологических процессов с
применением данных оптико-электронных датчиков 24
2.1 Описание методики создания ортофотопланов и цифровых моделей
местности 24
2.2 Результаты создания цифровых моделей местности и ортофотопланов. 25
2.2.1 Экспериментальная отработка технологии определения смещений уголковых отражателей с применением беспилотных летательных аппаратов 26
2.2.2. Анализ данных полученных с применением цифровой фотокамеры
Sony DSC-RX1 и увеличенной частотой бортового ГНСС приемника в дополнительный летный день экспериментальной отработки 39
3. Карта геоморфологических процессов 51
3.1. Пояснительная записка к карте 51
3.1.1. История развития 52
3.1.3. Рельеф 55
3.1.4 Климат и поверхностные воды 58
3.1.5. Гидрография 59
3.1.6.Почвенный и растительный покровы 59
3.1.7.Природные ресурсы 61
3.1.8.Физико-географическое районирование 62
3.2.Анализ выявленных процессов на трассах магистральных газопроводов
63
3.2.1.«Нижняя Тура-Пермь» 64
3.2.2.«СРТО-Урал» 65
3.2.3.«Уренгой-Петровск» 68
3.2.4.«Уренгой-Ужгород» 69
3.3.Геоинформационный проект 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
Приложение 1. Страница 1 из 2. Графики смещений маркеров подвижных уголковых отражателей за 01.03.2016 76
Приложение 1. Страница 2 из 2. Графики смещений маркеров стабильных уголковых отражателей по осям за 01.03.2016 77
Приложение 2. Страница 1 из 1. Ортофотоплан территории РПУ «ОАО Газпром космические системы» 78
Приложение 3. Страница 2 из 2. Графики ошибок определения точности смещений подвижных уголковых отражателей за 28.04.2016 79
Приложение 3. Страница 2 из 2. Графики ошибок определения точности смещений подвижных уголковых отражателей за 28.04.2016 80
Приложение 4. Страница 1 из 1. Гистограмма ошибок определения координат уголковых отражателей в зависимости от расстояния между опорными точками 81
Приложение 5. Методика фотограмметрической обработки данных с использованием ПО Agisoft Photoscan Pro для расчета смещений 82
Данная работа написана в ходе прохождения производственной
практики на предприятии ОАО «Газпром космические системы в 2015-2016
гг.
Объектом исследований являлись трассы магистральных газопроводов
на территории Урала.
Целью
работы
являлось
составление
карты
опасных
геоморфологических процессов на трассах магистральных газопроводов на
территории Урала с применением:
1)
2)
Данных радиолокационных датчиков космических аппаратов.
Данных оптико-электронных датчиков авиационных носителей и
космических аппаратов.
Задачей
исследования
являлся
анализ
доступных данных
дистанционного зондирования, а также исходных материалов по
газотранспортной сети. Так же в работу включены результаты проведенной
экспериментальной отработки технологии определения смещений уголковых
отражателей с применением беспилотных летательных аппаратов.
Актуальность темы заключается в совершенствовании методов
мониторинга объектов газотранспортной сети в интересах ПАО «Газпром», а
также в разработке оптимальной методики дешифрирования данных
дистанционного зондирования.
В работе использовались программы Microsoft Office (Excel, Word,
PowerPoint), Agisoft Photoscan Pro, ENVI, модуль SARScape, Global Mapper,
QGIS, ArcGIS.
Автор выражает благодарность научному руководителю и директору
центра аэрокосмического мониторинга ОАО «Газпром космические системы»
Сергееву Дмитрию Сергеевичу за предоставленную информацию, научные
консультации и методические указания.
Выпускная работа написана в ходе прохождения производственной практики на предприятии ОАО «Газпром космические системы».
По материалам космической радарной съемки была построена карта деформаций земной поверхности в районе города Березники. Построение таких карт является необходимым условиям современного мониторинга опасных геоморфологических, геомеханических, геодинамических и геокриологических процессов на объектах газотранспортной сети.
На основе данных аэрофотосъемки с БПЛА была проведена экспериментальная отработка технологии определения смещений уголковых отражателей. По результатам эксперимента было определено, что с применением данной технологии возможно получить смещения земной поверхности с максимальной ошибкой определения точности в 3 см. Для этого составлены методические указания, подробно описывающие процесс определения смещений земной поверхности с помощью «маркеров» в ПО Agisoft Phtoscan Pro.
Проведенный эксперимент позволяет сделать вывод, что комплексный мониторинг объектов нефтегазовой отрасли, возможно проводить используя в основном только данные аэрофотосъемки, что существенно сокращает расходы на проведение подобного рода работ.
Так же по материалам аэрофотосъемки с БПЛА был создан геоинформационный проект в ПО QGIS, включающий классификатор опасных процессов, базу данных выявленных опасных процессов на трассах магистральных газопроводов Урала. По исходным данным аэрофотосъемки составлены ЦММ для более детального и комплексного решения задач мониторинга объектов газотранспортной сети.
