Сучасні підходи до виконання маркшейдерських підрахунків квартальної зйомки вийнятої блочної сировини та розкривних порід із застосуванням БПЛА
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2025-1(95)-212-218Ключові слова:
маркшейдерське забезпечення, аерофотограмметрія, БПЛА, цифрове моделювання поверхні, Civil 3D, Agisoft Metashape, цифрове знімання, підрахунок об’ємівАнотація
У статті представлено методологію виконання маркшейдерських підрахунків квартальної зйомки вийнятої блочної сировини та розкривних порід із застосуванням технології аерофотограмметричного знімання. Дослідження базується на використанні безпілотного літального апарата DJI Mini 3 Pro для зйомки ділянок родовища та подальшій обробці даних у спеціалізованому програмному забезпеченні Agisoft Metashape і Civil 3D. Розроблено оптимальну методику планування польотів з параметрами перекриття знімків 80/70 % та висотою зйомки 60 м, що забезпечує високу точність кінцевих моделей. Особливу увагу приділено системі закріплення та координування опорних точок, що складалася з постійних забетонованих маркерів та тимчасових точок, нанесених фарбою безпосередньо на блоки у кар’єрі. Аналіз точності вимірювань показав, що середньоквадратична похибка становила 48–57 мм для опорних та 123–138 мм для контрольних точок. Доведено, що сезонні зміни, зокрема відсутність листя на деревах, позитивно впливають на якість фотограмметричної обробки, покращуючи розпізнавання зв’язуючих точок. Запропонована технологія забезпечує ефективне визначення об’ємів вийнятої гірничої маси та розкривних порід з високою точністю та значно меншими часовими та ресурсними витратами порівняно з традиційними методами маркшейдерських вимірювань.
Посилання
Catapano, I., Ludeno, G., Gennarelli, G. and Soldovieri, F. (2019), «Small UAV-borne polarimetric SAR imaging system», Remote Sensing, Vol. 11, Issue 21, doi: 10.3390/rs11212573.
Zuska, A.V. (2021), Suchasni metody marksheiderskoho zabezpechennia hirnychykh robit, navch. posib., NTU «DP», Dnipro, [Online], available at: https://www.nmu.org.ua/ua/content/infrastructure/structural_divisions/science_met_dep/composition_writing/Zuska_A.V._Suchasni%20metody.pdf
Tong, X., Liu, X., Chen, P. et al. (2015), «Integration of UAV-based photogrammetry and terrestrial laser scanning for the three-dimensional mapping and monitoring of open-pit mine areas», Remote Sensing, Vol. 7, Issue 6, рр. 6635–6662, doi: 10.3390/rs70606635.
Nguyen, H., Cressie, N. and Baddeley, A. (2019), «Kriging for set-valued data», Spatial Statistics, Vol. 32, doi: 10.1016/j.spasta.2019.100359.
Rudko, H.I., Myrhorodskyi, O.V., Kurylo, M.M. and Lahoda, O.A. (2019), Normatyvno-pravove rehuliuvannia nadrokorystuvannia, Hiperion, Kyiv.
James, M.R., Robson, S., d'Oleire-Oltmanns, S. and Niethammer, U. (2017), «Optimising UAV topographic surveys processed with structure-from-motion: Ground control quality, quantity and bundle adjustment», Geomorphology, Vol. 280, рр. 51–66, doi: 10.1016/j.geomorph.2016.11.021.
Volkovskyi, O.S. and Bondar, K.M. (2022), «Vykorystannia bezpilotnykh litalnykh aparativ pry vykonanni marksheiderskykh robit na vidkrytykh hirnychykh rozrobkakh», Visnyk Kryvorizkoho natsionalnoho universytetu, Vol. 54, рр. 133–138, doi: 10.31721/2306-5451-2022-1-54-133-138.
Cook, K.L. (2017), «An evaluation of the effectiveness of low-cost UAVs and structure from motion for geomorphic change detection», Geomorphology, Vol. 278, рр. 195–208, doi: 10.1016/j.geomorph.2016.11.009.
Cryderman, C., Mah, S.B. and Shufletoski, A. (2014), «Evaluation of UAV photogrammetric accuracy for mapping and earthworks computations», Geomatica, Vol. 68, Issue 4, рр. 309–317, doi: 10.5623/cig2014-405.
Oniga, V.E., Breaban, A.I. and Statescu, F. (2018), «Determining the optimum number of ground control points for obtaining high precision results based on UAS images», Proceedings, Vol. 2, Issue 7, doi: 10.3390/ecrs-2-05165.
Aharkova, N.V. (2020), «Metodychni vkazivky do vykonannia laboratornykh robit z dystsypliny “Marksheiderski roboty na karierakh”», NTU «DP», Dnipro.
DJI (2022), Mini 3 Pro User Manual, [Online], available at: https://dl.djicdn.com/downloads/DJI_Mini_3_Pro/20220509/DJI_Mini_3_Pro_User_Manual_v1.0_EN.pdf
Agisoft LLC (2022), Agisoft Metashape User Manual, Professional Edition, Version 2.0, [Online], available at: https://www.agisoft.com/pdf/metashape-pro_2_0_en.pdf
Autodesk (2023), Civil 3D Documentation, [Online], available at: https://knowledge.autodesk.com/support/civil-3d
Список використаної літератури:
Small UAV-borne polarimetric SAR imaging system / I.Catapano, G.Ludeno, G.Gennarelli, F.Soldovieri // Remote Sensing. – 2019. – Vol. 11, Issue 21. DOI: 10.3390/rs11212573.
Зуска А.В. Сучасні методи маркшейдерського забезпечення гірничих робіт : навч. посіб. / А.В. Зуска. – Дніпро : НТУ «ДП», 2021 [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.nmu.org.ua/ua/content/infrastructure/structural_divisions/science_met_dep/composition_writing/Зуска_А.В._Сучасні%20методи.pdf.
Integration of UAV-based photogrammetry and terrestrial laser scanning for the three-dimensional mapping and monitoring of open-pit mine areas / X.Tong, X.Liu, P.Chen and other // Remote Sensing. – 2015. – Vol. 7, Issue 6. – Р. 6635–6662. DOI: 10.3390/rs70606635.
Nguyen H. Kriging for set-valued data / H.Nguyen, N.Cressie, A.Baddeley // Spatial Statistics. – 2019. – Vol. 32. DOI: 10.1016/j.spasta.2019.100359.
Нормативно-правове регулювання надрокористування / Г.І. Рудько, О.В. Миргородський, М.М. Курило, О.А. Лагода. – Київ : Гіперіон, 2019.
Optimising UAV topographic surveys processed with structure-from-motion: Ground control quality, quantity and bundle adjustment / M.R. James, S.Robson, S.d'Oleire-Oltmanns, U.Niethammer // Geomorphology. – 2017. – Vol. 280. – Р. 51–66. DOI: 10.1016/j.geomorph.2016.11.021.
Волковський О.С. Використання безпілотних літальних апаратів при виконанні маркшейдерських робіт на відкритих гірничих розробках / О.С. Волковський, К.М. Бондар // Вісник Криворізького національного університету. – 2022. – Т. 54. – С. 133–138. DOI: 10.31721/2306-5451-2022-1-54-133-138.
Cook K.L. An evaluation of the effectiveness of low-cost UAVs and structure from motion for geomorphic change detection / K.L. Cook // Geomorphology. – 2017. – Vol. 278. – Р. 195–208. DOI: 10.1016/j.geomorph.2016.11.009.
Cryderman C. Evaluation of UAV photogrammetric accuracy for mapping and earthworks computations / C.Cryderman, S.B. Mah, A.Shufletoski // Geomatica. – 2014. – Vol. 68, Issue 4. – Р. 309–317. DOI: 10.5623/cig2014-405.
Oniga V.E. Determining the optimum number of ground control points for obtaining high precision results based on UAS images / V.E. Oniga, A.I. Breaban, F.Statescu // Proceedings. – 2018. – Vol. 2, Issue 7. DOI: 10.3390/ecrs-2-05165.
Агаркова Н.В. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Маркшейдерські роботи на кар’єрах» / Н.В. Агаркова. – Дніпро : НТУ «ДП», 2020.
Mini 3 Pro User Manual / DJI. – 2022 [Electronic resource]. – Access mode : https://dl.djicdn.com/downloads/DJI_Mini_3_Pro/20220509/DJI_Mini_3_Pro_User_Manual_v1.0_EN.pdf.
Agisoft Metashape User Manual / Agisoft LLC. – Professional Edition. Version 2.0. – 2022 [Electronic resource]. – Access mode : https://www.agisoft.com/pdf/metashape-pro_2_0_en.pdf.
Civil 3D Documentation / Autodesk. – 2023 [Electronic resource]. – Access mode : https://knowledge.autodesk.com/support/civil-3d.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Олександр Анатолійович Янович, Володимир Григорович Левицький
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
