Методика визначення об'єму Львівського полігону ТПВ з використанням архівних картографічних матеріалів та БПЛА TRIMBLE UX-5

Abstract

Мета. Львівський полігон твердих побутових відходів має певні особливості, які повинні враховуватися пьід час розроблення методики визначення об’єму. А саме - початковий рельєф з сильною розчленованістю та перепадом висот більше як 70 м унеможливлює задавання початкової горизонтальної площини під час визначення об’єму. Що стосується сучасної поверхні сміттєвого тіла, то її ухили змінюються у межах від 0 до 85°, а перепад висот становить більше як 80 м. Це призводить до значних похибок за рельєф під час виконання аерофотознімання. Основною метою роботи є розроблення методики визначенім об’єму Львівського полігону твердих побутових відходів із використанням архівних картографічних матеріалів та даних аерофотознімання станом на жовтень 2015 року з урахуванням особливостей досліджуваного об’єкта. Методика та результати роботи. Незважаючи на розвиток сучасних технологій та цифрової картографії, паперові карти залишаються надалі джерелом отримання інформації, яка може використовуватись в подальшому для виконання багатьох наукових задач. Отримання даних для визначення об’ємів полігонів твердих побутових відходів можливе за допомогою дистанційних та контактних методів. Серед дистанційних методів великого застосування набувають безпілотні літальні апарати. Відповідно до поставленої мети ми відтворили початковий рельєф полігону ТПВ станом на 1957 рік. Виконано аерофотознімання Львівського полігону ТПВ станом на жовтень 2015 року із застосуванням БПЛА TRIMBLE UX-5. Визначено об’єм та площу полігону. Експериментально встановлено, що визначення об’ємів потрібно виконувати за TIN-mo- делями. А використання GRID-моделей з кроком від 5 см до 20 м не дає можливості визначити об’єм Львівського полігону ТПВ. Розраховано оцінку точності визначення об’єму Львівського полігону твердих побутових відходів. Отримані результати на основі геодезичних даних порівняні з ваговим методом. Наукова новизна та практична значущість. Вперше в Україні визначено об’єм чинного полігону ТПВ. Запропонована методика визначення об’єму з використанням БПЛА. Також вперше змодельована початкова поверхня та структура рельєфу Львівського полігону ТПВ із використанням архівних картографічних матеріалів станом на 1957 р. Практична значущість результатів полягає у запропонованій авторами методиці, яка дає змогу оперативно визначати параметри полігону відповідно до ДБН В.2.4-2-2005. Цель. Львовский полигон твердых бытовых отходов имеет определенные особенности, которые должны учитываться при разработке методики определения объема. А именно, начальный рельеф с сильной расчлененностью и перепадом высот более 70 м исключает задания начальной горизонтальной плоскости при определении объема. Что касается современной поверхности мусорного тела, то ее уклоны изменяются в пределах от 0 до 85°, а перепад высот составляет более 80 м. Это приводит к значительным погрешностям за рельеф при выполнении аэрофотосъемки. Основной целью работы является разработка методики определения объема Львовского полигона твердых бытовых отходов по архивным картографическим материалам и данным аэрофотосъемки состоянием на октябрь 2015 года с учетом особенностей исследуемого объекта. Методика и результаты. Несмотря на развитие современных технологий и цифровой картографии, бумажные карты остаются в дальнейшем источником получения информации, которая может служить в дальнейшем для решения ряда научных задач. Получение данных для определения объемов полигонов твердых бытовых отходов возможно с помощью дистанционных и контактных методов. Среди дистан¬ционных методов все большее применение получают беспилотные летательные аппараты. В соответствии с поставленной целью мы воссоздали первоначальный рельеф полигона ТБО по состоянию на 1957 год. Выполнены аэрофотосъемки Львовского полигона ТБО по состоянию на октябрь 2015 года с применением БПЛА TRIMBLE UX-5. Определены объем и площадь полигона. Экспериментально установлено, что определение объемов следует выполнять по TIN-моделям. А использование GRID-моделей с шагом от 5 см до 20 м. В достаточной мере точно не дает возможности определить объем Львовского полигона ТБО. Научная новизна и практическая значимость. Впервые в Украине определен объем действующего полигона ТБО. Предложена методика определения объема с использованием БПЛА. Также впервые смоделирована начальная поверхность и структура рельефа Львовского полигона ТБО по архивным картографическим материалам состоянием на 1957 г. Практическая значимость заключается в предложенной авторами методике, которая позволяет оперативно определять параметры полигона в соответствии с ДБН В.2.4-2-2005. Purpose. Lviv landfill has some features that should be considered when developing the methodology for determining the volume . The initial relief of severe fragmentation and a height difference of more than 70 meters make it is impossible to set the original horizontal plane for determining the volume . The slope of current garbage body surface ranges from 0 to 85 degrees and a vertical drop is more than 80 m. This leads to significant relief errors in carry out for aerialphotography . The main purpose is development of methodology for determining the volume of Lviv landfill using archival cartographic materials and data of aerialphotography in October 2015 taking into account the features of the object. Methodology and results . Despite the development of modern technologies and digital cartography paper maps are source of information that can be used to solve a number of scientific problems . Obtaining data for determining the volume of landfill is possible through the use of remote and contact methods . The most popular among remote methods are UAV . According to our purpose, we have reproduced the original relief of landfill in 1957. Conducted aerialphotography of Lviv landfill in October 2015 using UAVs TRIMBLE UX-5 . Determined volume and area of the Lviv landfill . Experimentally establish that the volume should be determined by TIN models . Because the use of GRID models in increments of 5 cm to 20 m does not enable to accurately determine the volume of Lviv landfill . Conducted accuracy estimation of the volume of Lviv landfill . The results based on geodetic data were compared with weight method data. Scientific novelty and practical significance. The first in Ukraine was determined the volume of existing landfills . Proposed new methodology of determining the volume using UAVs . Also conducted modeling of the initial surface and relief structure of Lviv landfill using archival cartographic materials in 1957. The practical significance of obtained results is the proposed by the author’s methodology that allows operatively determine the parameters of the landfill in accordance with DBN V .2.4-2-2005.