Aktualności

Pomiary deformacji na obszarze Rybnickiego Okręgu Węglowego

07-12-2021

Członkowie Studenckiego Koła Naukowego Geodetów brali udział w kampanii pomiarowej na terenie miejscowości Marklowice (województwo śląskie) w dniach 21 – 27 listopada. Celem wyjazdu był wykonanie pomiaru wyjściowego sieci kontrolno-pomiarowej, założonej do monitoringu deformacji powierzchni terenu. Utworzono ją dla dwóch filarów ochronnych, które monitorowane są pod kątem stabilności w związku z prowadzonym tam podziemnym wydobyciem węgla kamiennego w kopalni "Marcel". Sieć kontrolno – pomiarową zastabilizowano wzdłuż dróg utwardzonych oraz gruntowych. Dla celu monitoringu filarów ochronnych, zajmowała ona obszar około 50 ha, który następnie został rozszerzony do około 500 ha, wykorzystując znaczną część sieci drogowej Marklowic. W wyjeździe brało udział 12-stu studentów II roku kierunku Geodezja i Kartografia oraz czterech pracowników Instytutu Geodezji i Geoinformatyki (IGiG).



Pomiar sieci kontrolno-pomiarowej
Sieć składa się z 250 punktów kontrolowanych, w odległościach co 50 m dla dróg utwardzonych oraz co 100 m dla dróg gruntowych. Łączna jej długość wynosi nieco ponad 20 km. Pomiar wysokościowy wykonywany był w dwóch etapach. Pierwszym z nich była niwelacja geometryczna ze środka, wzdłuż linii niwelacyjnych tworzących sieć. W drugim etapie, wykonano niwelację satelitarną techniką statyczną, na wybranych punktach węzłowych sieci. Z uwagi na ciągle postępujące na tym terenie deformacje powierzchni terenu, niwelacja wykonywana była jednocześnie przez 5 zespołów pomiarowych, aby w jak największym stopniu skrócić odstęp czasu między początkiem, a końcem obserwacji. Biorąc pod uwagę wyniki wstępnej analizy sieci oraz konieczność szybkiego wykonania pomiaru, zdecydowano się na wykorzystanie instrumentów spełniających wymogi dokładnościowe dla niwelacji technicznej.

Zgromadzone dane wysokościowe posłużyć mają celom dydaktycznym, w prowadzonych przez IGIG zajęciach z zakresu monitoringu deformacji powierzchni terenu. Dodatkowo, umożliwią walidację map deformacji, pochodzących z zdalnych technik jak LIDAR czy Różnicowej Satelitarnej Interferometrii Radarowej (DInSAR). Opracowania takie, realizowane są na obszarze filarów ochronnych w ramach projektu EPOS-PL+, którego jednym z konsorcjantów jest Instytut Geodezji i Geoinformatyki, działający przy Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu. Oprócz pomiarów wysokościowych wykonane były również pomiary sytuacyjne techniką GNSS/RTN i metodą biegunową. Ich celem było określenie lokalizacji punktów kontrolowanych oraz wykrywanie deformacji poziomych o dużych wartościach.




Niwelacja satelitarna
Na wybranych szczęściu punktach sieci kontrolno-pomiarowej wykonano niwelację satelitarną z wykorzystaniem techniki statycznej. Rozwiązanie takie wynika z charakterystyki terenu, na którym spodziewane są deformacje również na obszarach, na których znajdują się państwowe repery ścienne. Efektem tego mogą być nieaktualne i zmieniające się w czasie ich wysokości katalogowe. Sposobem na uzyskanie poprawnych wartości wysokości bezwzględnych jest nawiązanie sieci do stacji systemu ASG-EUPOS, które znajdują się na obszarach niedeformujących. Statyka obejmowała dwie niezależne sesje pomiarowe, na wszystkich punktach jednocześnie, po 5 godzin obserwacji.



Analizy wyników
Jednym z zastosowań wyników pomiarów jest porównanie przewyższeń uzyskanych z niwelacji geometrycznej, do tych wyestymowanych z map deformacji, pochodzących z techniki DInSAR. Badania takie prowadzone są przez pracowników IGIG, w ramach zadania 7 projektu EPOS-PL+. Wyniki tego typu analiz (na innych obszarach badawczych) zawarte zostały w publikacjach dr inż. Mayi Ilievy (https://www.mdpi.com/2072-4292/11/7/745) oraz dr inż. Kamili Pawłuszek – Filipak (https://www.mdpi.com/2072-4292/12/2/242). Jak również w prezentacji dr inż. Mayi Ilievy "Remote sensing techniques for surface deformation monitoring and risk assessment in USCB" podczas konferencji International Symposium On Mine Safety Science and Engineering 2021 w dniu 23 listopada 2021 r.




Dalszy monitoring
Geodezyjny monitoring wymaga co najmniej dwóch pomiarów badanego obiektu, dlatego nie był to ostatni wyjazd do Marklowic. Na najbliższe dwa lata zaplanowane są jeszcze cztery kampanie pomiarowe, które realizowane będą również przez członków SKN Geodetów. Planowane jest rozszerzenie zakresu pomiarów o skaning laserowy oraz o pomiary fotogrametryczne niskiego pułapu (UAV), a także kontynuacja niwelacji geometrycznej i satelitarnej.