Введение 3
Глава 1. Разрушение берегов искусственно созданных водоемов и анализ методов их мониторинга 5
1.1. Типы берегов и процессы их формирования 5
1.2. Главные причины переработки берегов 7
1.3. Общий процесс и интенсивность переработки берегов 8
1.4. Инженерно-геодезические изыскания прибрежной территории с использованием различных измерительных устройств 11
1.5. Обзор программного обеспечения для обработки спутниковых измерений и аэрофотоснимков 28
1.6. Обзор литературы по теме выпускной квалификационной работы 29
Глава 2. Описание участка работ и факторов влияющих на его разрушение 31
2.1. Описание исследуемой зоны 31
2.2. Причины деформаций исследуемой зоны 33
Глава 3. Определение задач и состава мониторинга. Производство полевых работ 38
3.1. Задачи и состав мониторинга 38
3.2. Используемое оборудование 39
3.3. Полевая часть работы 41
Глава 4. Камеральная обработка полученных данных 47
4.1. Камеральная обработка ГНСС измерений 47
4.2. Камеральная обработка аэрофотоснимков 54
Заключение 63
Список литературы 65
Приложения
Водохранилища играют важную роль в современной хозяйственной и энергетической деятельности человека. Водохранилище - искусственный водоем, в котором накапливаются запасы воды в периоды, когда приток превышает потребление, и из которого вода расходуется в периоды, когда приток воды не покрывает потребления [14]. Однако созданный искусственным путем водоем имеет выгодные условия для образования волн с последующим переформированием берега, обрушения береговых склонов, что приводит к сокращению площади земли пригодной для сельскохозяйственной деятельности, захламления намывным грунтом прибрежные районы. Все это приводит к серьезным экологическим последствиям, поэтому появляется необходимость мониторинга береговой линии искусственно созданных водоемов.
Для предотвращения и контроля размыва береговой линии используют комплекс инженерных изысканий: инженерно-геодезические, инженерно
гидрометеорологические. Главной целью комплекса инженерных изысканий является обеспечение благоприятных условий жизнедеятельности, прогнозирование возможных чрезвычайных ситуаций техногенного или экзогенного характера, изучение особенностей климата и природных условий. В работе было решено остановиться на изучении особенностей проведения инженерно-геодезических работ на участке разрушающегося берега.
Целью работы будет: найти оптимальный подход и методику проведения мониторинга за изменением участка береговой линии вблизи Куйбышевского водохранилища. Чтобы достичь цели нам нужно решить ряд задач: Анализ разных способов мониторинга местности и выбор наиболее подходящих для выбранного участка работ, совершенствование навыков владения с
геодезическим оборудованием, изучение программных комплексов для обработки результатов и обработка полученных данных за 2019 и 2017 года, определение методов и подходов к задаче мониторинга, сравнение результатов измерений за 2017 и 2019 года.
В ходе выпускной квалификационной работы был выполнен мониторинг участка прибрежной зоны Куйбышевского водохранилища находящегося на противоположном берегу от поселка городского типа Камское Устье, Камско-Устьинского района ив 3,7 километрах на запад от села Измери с использованием ГНСС технологий и метода аэрофотосъемки.
Также были изучены и описаны причины и последствия, приводящие к размыву линии берега. В ходе произведенного анализа современных методов геодезических измерений, была дана положительная или отрицательная оценка каждому методу относительно нашего участка работ. Наиболее подходящими и доступными оказались ГНСС измерения и аэрофотосъемка с использованием БПЛА, но в ходе практической работы были выявлены отрицательные моменты и для них. ГНСС измерения на обрушающейся береговой линии проводить достаточно опасно, учитывая высоту обрыва берега, которая достигала двух метров в некоторых участках, приходится держать вешку с приемником на вытянутой руке над кромкой берега, при протяженности береговой линии около полутора километров, это оказывается непростой задачей. В некоторых приемниках есть функция отступа, наличие такой функции необходимо в данных условиях. В день съемки с БПЛА наблюдался очень сильный порывистый ветер, данное условие сильно сказалось на дешифрировании кромки берега, на изображениях она получилась смазанной, также опорные марки желательно расставлять не только вдоль береговой черты, а распределить их по всей площади съемки, включая поле.
Был структурирован метод мониторинга за отступающей береговой
зоной. Рекогносцировочные работы можно проводить как визуально, так и по
снимкам в ПО Google Earth. Даже обычные снимки с камеры телефона можно
63
характеризовать как материал мониторинга добавив к фото гео теги. ГНСС измерения с помощью точных приемников, можно использовать для координирования марок для аэрофотосъемки, а также менее подверженных эрозии участков береговой территории, для мониторинга которых нужна сантиметровая или миллиметровая точность. Аэрофотосъемка подойдет для изучения всей площади работ, там, где процессы эрозии протекают достаточно активно.
За время участия в полевых работах и обработки полученных материалов, мной были улучшены навыки работы с геодезическим оборудованием, изучены новые программные обеспечения для обработки ГНСС измерений и изображений с БПЛА. Также было интересно применить ПО изученное в университете, для реальных данных.
В ходе сравнения данных аэрофотосъемки мы видим, что береговая линия неуклонно продолжает разрушаться, оголяя древние захоронения и сокращая полезную площадь земли, которая используется для посева пшеницы.
