Исследователи геолого-географического факультета Томского государственного университета создали методику для раннего выявления природных процессов, которые разрушают автомобильные дороги. Об этом Науке Mail сообщили в пресс-службе вуза.
Технология предназначена для оперативного выявления деформаций на автомобильных дорогах, проложенных в зоне вечной мерзлоты. Ее основу составляет геодезический мониторинг с использованием лазерного сканирования с БПЛА в сочетании с тепловизионной и аэрофотосъемкой:
- Лазерное сканирование с дронов создает высокоточную 3D-модель рельефа — так называемое «облако точек». Это выявляет малейшие изменения в поверхности дороги и прилегающей территории.
Тепловизионная и аэрофотосъемка дополняют данные лазера. Тепловизор помогает обнаружить участки с аномальной температурой, которые могут указывать на подтаивание мерзлоты, а обычная аэрофотосъемка дает текущую визуальную картину.
Ключевой этап — обработка собранной информации. Спутниковая геодезическая аппаратура «сшивает» отдельные серии сканирования в единую точную модель. Это обеспечивает корректное позиционирование данных на местности при обследовании до 50 км дороги в сутки.
Методика разработана для трассы Надым-Салехард — важнейшей транспортной артерии, которая соединяет восточные и западные районы Ямало-Ненецкого автономного округа. Протяженность этой дороги составляет 344,8 км. В неудовлетворительном состоянии находится больше 25% ее поверхности. На основе оценки интенсивности деформаций магистрали исследователи создали цифровые двойники. Эти виртуальные модели станут основой для системы непрерывного контроля за объектом.
Мы поняли, что метод, который мы предлагаем, достаточно точный, однако есть противоречие в том, что сеть базовых ГНСС-станций, предоставляющих поправки к расчету географических координат, расположена на значительном удалении от объекта исследований. Другая проблема связана с деформацией геодезической реперной сети. И одно из наших предложений — создание для региона геодезической сети специального (отраслевого) назначения.
Уникальный способ позволяет не только быстро обследовать большие участки трасс, но и с высокой точностью выявлять причины и ранние признаки разрушений. Команда также работает над базой данных для автоматического распознавания опасных изменений рельефа по спутниковым и аэроснимкам. В этот каталог войдут характерные признаки таких процессов, как бугры пучения, просадки грунта и другие формы рельефа. На основе этой систематизированной информации будет создан каталог типовых решений для борьбы с деформациями на объектах инфраструктуры Крайнего Севера.
Свои предложения команда озвучила в докладе на Конгрессе молодых ученых в Салехарде, который проходил с 14 по 16 октября и был посвящен проблемам мерзлоты. Результаты работы включены в региональные требования по восстановлению земляного полотна на автодороге Надым-Салехард. Разработка ведется в рамках губернаторского гранта ЯНАО.
Ранее Наука Mail писала о том, что российские физики разработали цифровые двойники, которые упростят поиск оптимальных наночастиц для фотоники.
