Добро пожаловать!

Войдите или зарегистрируйтесь сейчас!

Войти

Мониторинг смещений интерферометрическим радаром

Тема в разделе "Мониторинг и наблюдения за деформациями", создана пользователем Edik, 25 июл 2015.

  1. Edik

    Регистрация:
    27 фев 2013
    Сообщения:
    6
    Симпатии:
    0
    075.jpg
    Система MSR может применяться для наблюдений за опасными участками бортов карьера, под которыми проводятся те или иные виды горных работ, и требуется постоянный контроль по обеспечению безопасных условий для людей и машин. Особенно эффективно применение системы MSR на предприятиях, использующих Автоматизированную систему диспетчеризации горнотранспортного комплекса «Карьер», так как техника и персонал автоматически оповещаются с помощью сообщений системы о возникновении опасных ситуаций.
    Источник: http://www.mining-media.ru/ru/artic...v-karerov-na-osnove-ispolzovaniya-radarov-msr
    Кто нибудь сталкивался с этой штукой ? может объяснить как это работает и какая точность ?
     
    #1
  2. Dvorkin

    Регистрация:
    2 дек 2015
    Сообщения:
    5
    Симпатии:
    0
    Компания «Совзонд» активно развивает наиболее современное направление в области обработки данных ДЗЗ, позволяющее решать задачи своевременного мониторинга смещений и деформаций земной поверхности и сооружений с целью предотвращения чрезвычайных ситуаций с применением методики интерферометрической обработки серий спутниковых радарных изображений.
     
    #2
  3. В.Шуфотинский

    В.Шуфотинский Модератор
    Команда форума Форумчанин

    Регистрация:
    10 дек 2008
    Сообщения:
    17.390
    Симпатии:
    5.008
    Это реклама или Вы готовы показать свои наработки и ответить на каверзные вопросы, если таковые появятся в процессе обсуждения?
     
    #3
    Blacklakec, Андрей Р., Korshun и 2 другим нравится это.
  4. Dvorkin

    Регистрация:
    2 дек 2015
    Сообщения:
    5
    Симпатии:
    0
    Это работающая технология. Есть реально выполненные проекты. Описание технологии можно посмотреть на сайте Совзонда - http://sovzond.ru/services/radar-data-processing/monitoring-smeshcheniy-i-deformatsiy/. Готовы ответить на "каверзные вопросы".
     
    #4
  5. АлексейМанс

    Форумчанин

    Регистрация:
    22 май 2011
    Сообщения:
    4.054
    Симпатии:
    3.959
    Адрес:
    Екатеринбург
    Оффтоп

    ой вы это зря... точнее поторопились... ::popcorm1.gif::
     
    #5
  6. Ohr

    Ohr
    Форумчанин

    Регистрация:
    13 фев 2009
    Сообщения:
    2.205
    Симпатии:
    1.553
    Адрес:
    Пермь (Где то в РФ)
    Наш наноспутник снимет наноточки
    По наноточкам выявим провал.

    Тут вроде кто то уже выкладывал вполне приличный отчет я так понимаю товарища кафедры МДГиГИС из Пермского Политеха по провалу в Березняках по такой же технологии. Вроде я тут видел.
     
    #6
  7. В.Шуфотинский

    В.Шуфотинский Модератор
    Команда форума Форумчанин

    Регистрация:
    10 дек 2008
    Сообщения:
    17.390
    Симпатии:
    5.008
    Это уже хорошо, т.к. бывает рекламируют сырую технологию, производственники вкладывают большие деньги, а в результате пухлый отчёт, который сразу можно сдавать в макулатуру, куча ненужных рекомендаций, к которым потом цепляется инспекция и увеличение себестоимости продукции. Будем надеяться, что у вас с точностью до наоборот.

    Тогда поехали:
    Развитие деформаций бортов карьеров как раз и начинается с этих миллиметров. Сначала в год, потом в месяц, потом в сутки. Трещины, на которые, как я понял и рассчитана ваша технология, раскрываются в период миллиметры в сутки. Для горняков, с точки зрения перенесения фронта работ, это уже поздно. Вы можете только констатировать факты сдвижений или определять их наличие на ранних фазах развития?
     
    #7
  8. Юрий Кантемиров

    Регистрация:
    2 дек 2015
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    8
    Спутниковый радар, за счет вычисления разности фаз повторных съемок, замеряет удаление или приближение к себе поверхности, отражающей радарный сигнал. Соответственно, в случае подземной добычи - увидим мульды оседаний земной поверхности, в случае карьеров и отвалов - деформации бортов и уступов, в случае городов - смещения и деформации зданий и сооружений и т.д.
    Сначала выполняется 25-30 повторных съемок в бесснежный период года, затем они обрабатываются и на выходе заказчику выдается векторный файл точек, устойчиво отражающих радарный сигнал (они выявляются в процессе обработки 30 повторных съемок). К каждой из этих точек прикреплена таблица атрибутов, включающая значение смещений в миллиметрах по состоянию на каждую дату съемки относительно даты первой по порядку съемки. Затем информацию о смещениях можно обновлять ежемесячно, ежеквартально или ежегодно. Снег является препятствием для мониторинга по площади объекта, но например мониторинг зданий и сооружений может производится круглогодично. Также препятствием для мониторинга по площади является плотный лес.
     
    #8
  9. В.Шуфотинский

    В.Шуфотинский Модератор
    Команда форума Форумчанин

    Регистрация:
    10 дек 2008
    Сообщения:
    17.390
    Симпатии:
    5.008
    Понимаете, само по себе развитие мульды, вообще-то, мало кого интересует. Если это зона трещин и заколов, а тем более зона обрушения, там хоть со спутника, хоть с земли, нет смысла следить за скоростью оседания. Если же это зона плавных деформаций, и там есть объекты мониторинга, то точность, действительно, нужна в пределах первых миллиметров. Вы сможете обеспечить такую точность?

    Об этом я уже писал выше. Ответ так и не получил.

    Какая точность на выходе?
     
    #9
  10. Юрий Кантемиров

    Регистрация:
    2 дек 2015
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    8
    Насколько я понял Ваш вопрос - отвечаю: спутниковый радар замеряет те смещения, которые происходят. Если это миллиметры в месяц, значит миллиметры в месяц. Если миллиметры в сутки - значит в сутки. Что происходит - то и замеряем.

    По зданиям и сооружениям - точность 2 - 4 мм, при использовании не менее 30 снимков и периоде наблюдений не менее 1 года. По земной поверхности - точность зависит от количества растительности, но тоже субсантиметровая.
     
    #10
  11. В.Шуфотинский

    В.Шуфотинский Модератор
    Команда форума Форумчанин

    Регистрация:
    10 дек 2008
    Сообщения:
    17.390
    Симпатии:
    5.008
    По-видимому, Вы не поняли. Вы не можете, в принципе, замерить миллиметры в месяц или в сутки, т.к. это скорости деформаций, и они не измеряются, а вычисляются. Вы, если можете, измеряете миллиметры или сантиметры. Если на крыше здания есть надёжный опознак, который программа использует в своей обработке результатов сканирования, то, в принципе, можете отловить те 2 - 4 мм, о которых пишете. А вот для поверхности земли, особенно покрытых травой, как-то, извините, не очень верится. У вас, действительно, получалось схватить первые миллиметры на оползнях?
     
    #11
  12. Юрий Кантемиров

    Регистрация:
    2 дек 2015
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    8
    Сами здания и сооружения уже имеют много устойчивых отражателей радарного сигнала (это углы между стеной и землей, между стеной и крышей, углы балконов, подоконников, подъездов, будки на крыше и т.д.). Специальных опознаков устанавливать не требуется. Пример устойчивых отражателей, отображенных на 3D зданиях в Google Earth на картинке ниже. Также показана динамика смещений в мм для одного из отражателей.

    Untitled-1.jpg
    --- Сообщения объединены, 4 дек 2015, Оригинальное время сообщения: 4 дек 2015 ---
    Да, растительность является осложняющим фактором, но не является непреодолимым препятствием. Большая часть территорий, которые мы мониторим на предмет смещений - с растительностью, и смещения в пределах сантиметра - видны.
     
    #12
    Geoshaman, -=13=- и Korshun нравится это.
  13. Ohr

    Ohr
    Форумчанин

    Регистрация:
    13 фев 2009
    Сообщения:
    2.205
    Симпатии:
    1.553
    Адрес:
    Пермь (Где то в РФ)
    Юрий Кантемиров,
    А как вы учитываете отклонения орбиты спутника при каждом сеансе съемки ? Или отклонений орбиты у вашего спутника нет ?, Или вы все таки привязывайте измерения к каким то опознакам принятым вами условно неподвижными ?
     
    #13
    АлексейМанс нравится это.
  14. ЮС

    Форумчанин

    Регистрация:
    28 фев 2010
    Сообщения:
    4.567
    Симпатии:
    5.115
    Поверхность грунта из-за промерзания и оттайки подвержена сезонным вертикальным колебаниям. В зависимости от свойств грунта, его влажности и глубины промерзания смещения до 10 см обычное явление (в моей практике был случай до 0.3 метра!).
    Наблюдая за вертикальными смещениями тонкого поверхностного слоя, нельзя делать выводов о деформациях Земной поверхности в широком понимании мониторинга.
    Если речь идет о миллиметрах и даже сантиметрах, то без пунктов, заложенных по типу грунтовых реперов, это не мониторинг, а профанация.
    Если интересуют дециметры-метры, тогда пожалуйста.
     
    #14
    Geoshaman и АлексейМанс нравится это.
  15. Юрий Кантемиров

    Регистрация:
    2 дек 2015
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    8
    Конечно, спутник проходит не через одну и ту же точку, есть базовая линия между положениями спутника при каждой съемке, она учитывается при обработке снимка технологически. Но абсолютные координаты положения спутника на орбите в вычислении смещений не участвуют. Карта смещений вычисляется на радарных снимках в исходной геометрии (проекция "азимут - наклонная дальность").

    Снимки корегистрируются друг на друга с точностью до 1/100 пикселя в три этапа:

    1) сначала грубая регистрация по орбитальным данным (снимок бьется на сетку квадратных окон и пикселям каждого окна присваивается значение сдвига по азимуту и по дальности, необходимое, чтобы один снимок "насадился" на другой.
    2) потом уточнение корегистрации на основе корреляции амплитуд снимков. Снимок опять бьется на сетку окон, затем алгоритм ищет в каждом окне общие пиксели на основе корреляции амплитуд (если коэфф. корреляции выше определенного порогового значения, то программа опять двигает пиксели изображения, чтобы они совпали пространственно с теми же пикселями другого изображения). То есть, точками опоры являются объекты, стабильно отражающие радарный сигнал при съемке с одной и той же орбиты. Такими объектами являются здания, сооружения, детали их конструкций, участки голой земли и т.д. Как правило, таких объектов достаточно много на снимке и корегистрация проходит автоматически.
    3) потом финальное уточнение корегистрации на основе корреляции фаз снимков (когерентность). Снимок опять бьется на сетку окон, затем алгоритм ищет в каждом окне общие пиксели на основе корреляции фаз снимков, при этом пиксель оверсэмплится до 100 долей и совмещение изображений происходит уже в пределах пикселя.
    4) затем считается разность фаз этих двух снимков (пропорциональная смещениям в миллиметрах).
    5) затем уже рассчитанная карта смещений в миллиметрах геопривязывается в абсолютные географические координаты (у современных радарных спутников точность геопривязки - субпиксельная без опознаков).
    Неподвижными точками на изображении разности фаз являются пиксели, в которых разность фаз равна нулю.
    --- Сообщения объединены, 10 дек 2015, Оригинальное время сообщения: 10 дек 2015 ---
    Ничего подобного. В северных районах мониторинг проводится в бесснежный период года - никогда не видел летом столь крупных смещений земной поверхности вызванных сезонными колебаниями. Если нефтяное месторождение имеет определенный контур размерами например 20х20 км и мы видим в пределах него структуры оседаний в зоннах добычи (и иногда поднятий в районах закачки флюида в пласт) и все это четко коррелируется с добычей (а нередко видим и мульды оседаний сравнимые по размерам и форме с контуром месторождения) - то это совершенно точно не какие-то там сезонные выпучивания. А если видим беспорядочные в пространстве локальные структуры оседаний и поднятий, которые не коррелируются ни с добычей, ни с закачкой, ни с геологией - значит это вероятно природные смещения, возможно, поверхностные.

    На основе этой простой логики мы и делаем наши выводы о происхождении смещений.

    Никаких реперов в обработке радарных снимков не используется.
    Радар видит удаление или приближение к себе отражающей поверхности с миллиметровой точностью, затем делаются выводы о причинах смещений с привлечением доп. информации.
     
    #15
  16. ЮС

    Форумчанин

    Регистрация:
    28 фев 2010
    Сообщения:
    4.567
    Симпатии:
    5.115
    Происходит. В том числе и летом.
    В течение зимы в результате промерзания происходит пучение, а в течение лета в результате оттайки происходит осадка.
    Сам инструментально наблюдал, как в течение лета репера на пнях оседали до 8-10 см. Причём в разные сезоны величина бывала разная. Возможно, это как-то зависело от свойств и влажности грунта, от температурного режима, но это факт.
    "Пляшут" даже поверхности с бетонным или асфальтовым покрытием. Иногда это можно заметить и невооружённым глазом.
    Так что о миллиметрах тут лучше помолчать.
     
    #16
  17. Getman_96

    Форумчанин

    Регистрация:
    9 апр 2012
    Сообщения:
    491
    Симпатии:
    303
    Адрес:
    Тюмень
    http://www.science-education.ru/111-10469
    Методики автора сомнительны, но конкретно в этой статье я с ним возможно соглашусь. А если Вы не видели таких смещений - то боюсь опыта работы в условиях очагового и сплошного распространения ММГ не достаточно.

    Лично вы готовили отчеты по наблюдениям на ГДП и защищали их в РТН. Сколько отчетов успешно прошли защиту у Вас??? При использовании Вашей методики как основной?

    Это то да. Но это не избавляет от необходимости их закладки для основных методов наблюдений.
     
    #17
    Korshun и Ohr нравится это.
  18. Ohr

    Ohr
    Форумчанин

    Регистрация:
    13 фев 2009
    Сообщения:
    2.205
    Симпатии:
    1.553
    Адрес:
    Пермь (Где то в РФ)
    как много умных слов не относящихся к геодезии.
    "Корегистрации (CoRegs, Co-Registrations) - это взаимовыгодное сотрудничество площадки и рекламодателя" ::popcorm1.gif::
    Вы в снимки или в отчеты рекламу пихаете ?
    - Вы однако фотошопер - 80 лвл. Как можно оверсемплингом по сути усредняя цвета соседних пикселей для повышения улучшения (зерна снимка) получать некие данные и говорить о мм ? Как я понял из описания технологии привязки просто никакой не делается все построено на сведении кучи снимков в один по схожим по цвету пикселям в несколько итераций, затем оверсеплинг (трах тибидох, и разрешение камеры стало в 100 раз лучше), а расстояние я подозреваю измеряется по сдвигу цвета этих самых прооверсемпленых и замученных вами пикселей не ?

    З.Ы. Как я понял из вашего описания, снимки сперва коррегестрируются до сотых долей пикселя, а затем оверсемплятся в сто раз. А не проще делать наоборот ? Сперва увеличить зерно снимка, а затем их наложить друг на друга по похожим по цвету пикселям ?
     
    #18
  19. Юрий Кантемиров

    Регистрация:
    2 дек 2015
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    8
    Мы не будем молчать о миллиметрах, потому что это точность нашего метода, широко известного и применяемого во всем мире. Насколько поверхность, устойчиво отражающая радарный сигнал подвинулась - такую величину смещений радар и увидит. В случае миллиметров - увидим миллиметры.

    Если я вижу структуру оседаний, сравнимую по размерам с площадью нефтяного месторождения и линейно во времени оседающую (по данным 15 - 30 съемок в год, а не раз в несколько лет точечные замеры нивелированием, которые потом экстраполируются на огромную площадь) - то это явно не сезонное выпучивание. А где есть выпучивание - там его тоже увидим.
    --- Сообщения объединены, 11 дек 2015, Оригинальное время сообщения: 11 дек 2015 ---



    1) Широко известная во всем мире, изобретенная в 1970 году (не мной), успешно применяемая во всем мире технология, о чем свидетельствует не одна, а тысячи публикаций и реально выполняемых проектов - сомнительная?
    Не соглашусь, уж извините.

    2) Я обрабатываю радарные снимки, готовлю и защищаю отчеты по обработке данных радарных съемок. Заказчиками являются нефтегазодобывающие компании, ГОКи, научные институты, сервисные компании. У заказчиков и защищаем.
    Есть опыт подготовки проекта системы маркшейдерско-геодезических наблюдений, включающего метод радарной интерферометрии, за счет которой оптимизированы объемы наземных методов наблюдений, и последующего согласования этого проекта в Ростехнадзоре. Но это реже и с привлечением соисполнителей, все-таки основной наш профиль - обработка космоснимков.

    3) Никто и не говорит, что давайте все отменим, и только радарами снимать. Должен быть разумный комплекс равноправных методов: радарной интерферометрии, GPS и нивелирования.
    --- Сообщения объединены, 11 дек 2015 ---
    Меня попросили разъяснить суть метода. Если в процессе обработки происходит процесс, называемый умным словом корегистрация, то я не буду подбирать глупый аналог этого слова, извините.

    Причем здесь цвет? Замеряется фаза сигнала, измеряемая в радианах. Фаза первой съемки, затем - второй. Потом снимки корегистрируются и замеряется разность этих фаз. При корегистрации также используется корреляция амплитуд снимка. Если у объекта одинаковая амплитуда и фаза при разных съемках - то это один и тот же объект, это как бы аксиома. Затем карта смещений автоматически привязывается по орбитальным параметрам с пиксельной точностью.

    Изучите радиофизику и узнайте, каким образом формируется пиксель радарного изображения, и почему в связи с этим движение одного снимка относительно другого в пределах снимка имеет физический смысл и повышает точность замера смещений (фазовый центр отражения - это точка, значение фазы которой присваивается площадке, т.е. пикселю).

    И радар снимает не камерой, а антенной.
     
    #19
  20. Getman_96

    Форумчанин

    Регистрация:
    9 апр 2012
    Сообщения:
    491
    Симпатии:
    303
    Адрес:
    Тюмень
    Не согласен в корне. Равноправными (и то с натяжкой) можно считать нивелирование (классное????) и GNSS. Отдельно методы можно прописать в проекте ГДП и согласовать в РТН. Хотя чисто GNSS ОООЧЕНЬ проблематично. А вот интерферометрию Вы никогда отдельно не согласуете. Да, для научных изысканий, в комплексе, для определенных целей (каких?) можно ее применять и даже нужно.
    На самом деле для получения миллиметров (сантиметров) необходима установка отражателей. Помойму выглядят как полураскрытая книга))) А это тоже капвложения. Помимо самих измерений, можно вдобавок получить мультиспектрал? и матрицу высот, условно приведенную к БСВ по средствам передачи отметки на отражатель.
    --- Сообщения объединены, 11 дек 2015, Оригинальное время сообщения: 11 дек 2015 ---
    Не сочтите за критику или троллинг. Очень хорошо отношусь к Вашей компании и даже пользовались услугами, НО:
    назовите конкретный проект и по какому месторождению, где с помощью интерферометрии были оптимизированы объемы (ежегодные физические объемы) геодезических работ. В основном встречал фразы типа: "в дополнении к основным методам рекомендуется использовать ......".
    Реалии отечественной нормативки таковы, что интерферометрию сложно узаконить как основной метод. А если ее включит в проект ГДП "равноправно" тогда придется ее выполнять из года в год.
     
    #20

Поделиться этой страницей

  1. Этот сайт использует файлы cookie. Продолжая пользоваться данным сайтом, Вы соглашаетесь на использование нами Ваших файлов cookie.
    Скрыть объявление