Fotogrametrija – moderno rješenje starih problema

Vrlo često zbog ne mogućnosti konstantnog praćenja izvođenja rudarskih radova na površinskim kopovima dolazi do odstupanja izvedenog stanja u odnosu na projektirano stanje. Napretkom i razvojem tehnologije te novim načinima prikupljanja i obrade podataka kontrola rudarskih radova moguća je gotovo na dnevnoj bazi.

Na koji način, brzo i efikasno, riješiti taj problem? Odgovor je jednostavan – fotogrametrija!

Što je to fotogrametrija?

Fotogrametrija je tehnika prikupljanja podataka (određivanje veličine, oblika ili položaja nekog objekta u prostoru) snimanjem, mjerenjem i interpretacijom snimki. Obradom digitalnih snimaka omogućava se izrada 3D modela.

Gdje se sve primjenjuje fotogrametrija?

Fotogrametrija nalazi svoju primjenu u raznim granama industrije i znanosti. U rudarstvu, i sličnim tehničkim područjima, primjena fotogrametrije očituje se kroz praćenje razvoja rudarskih radova, kartiranje, trasiranje puteva, izmjeri volumena materijala i slično.

Kako se prikupljaju podaci?

Za praćenje rudarskih radova na površinskim kopovima podaci (snimke / digitalne fotografije) prikupljaju se bespilotnim letjelicama odnosno dronovima (Slika 1). Dronovi su opremljeni digitalnim kamerama visoke rezolucije te GPS-om centimetarske preciznosti, što zajedno u kombinaciji omogućuje kvalitetno prikupljanje podataka.

Slika 1: Snimanje bespilotnom letjelicom

Što sve prethodi snimanju dronom?

Za snimanje iz zraka potrebno je isplanirati misiju leta. Misije leta, ovisno o zahtjevima terena, mogu se planirati u nekoj od licenciranih aplikacija namijenjenih za planiranje i kontrolu leta drona. Kako bi se prikupljene snimke mogle pozicionirati u prostoru potrebno je na terenu postaviti kontrolne točke (eng. Ground Control Point tj. GCP). Kontrolne točke postavljaju se na dobro vidljivim dijelovima terena (Slika 2.a). Točke je potrebno označiti iscrtavanjem oznaka na terenu ili slično, a njihove precizne koordinate potrebno je odrediti pomoću GPS uređaja (Slika 2.b).

Slika 2: Kontrolne točke

Na koji način se snimaju digitalne fotografije?

Digitalne fotografije odnosno aerofotografije snimaju se dronom na točnom određenim pozicijama u prostoru. Ovisno o potrebama za preciznošću prikupljanja podataka moguće je digitalne fotografije snimiti u jednom ili u više preleta. Također, povećanjem visine leta zahvaća se veća površina terena ali se gube detalji terena.

Kako se obrađuju prikupljeni podaci?

Aerofotografije koje su snimljene dronom obrađuju se u specijalizirani softverima. Obradu prikupljenih podataka se pojednostavljeno očituje u učitavanju prostornih koordinata kontrolnih točaka i snimljenih fotografija (Slika 3.a). Koordinate omogućavaju da se sve prikupljene fotografije pravilno pozicioniraju u prostoru. Takve pozicionirane fotografije algoritam softvera rekonstruira na način da dijelove koji su „prazni“ generira iz svih ostalih dostupnih fotografija (Slika 3.b).

Slika 3: Obrada podataka

Što je rezultat fotogrametrije?

Pozicioniranjem i obradom snimljenih fotografija dobiva se 3D fotogrametrijski model terena (Slika 4). Trodimenzionalni modeli terena ne omogućuju samo uvid u trenutno stanje rudarskih radova već su i pregledni te vizualno vrlo interesantni u odnosu na klasične 2D situacije terena.

Slika 4: 3D fotogrametrijski model

Koje su prednosti fotogrametrije?

Fotogrametrijska metoda prikupljana podataka nije složena u smislu logistike prikupljanja podataka na trenu. Sam proces snimanja digitalnih fotografija i njihove kasnije obrade ne zahtijeva prisutnost više od jedne osobe. Također velika prednost je i vrijeme u kojem je moguće obraditi podatke odnosno dobiti 3D model; nekoliko sati nakon snimanja i obrade podataka model je gotov.

Za što se sve mogu koristiti 3D fotogrametrijski modeli na površinskom kopu?

Zbog kratkog vremena u kojem je moguće prikupiti (snimiti) puno podataka i jednostavnosti njihove obrade, ovakvi 3D modeli koriste se za učestalo praćenje izvedenih rudarskih radova i stanja na terenu (Slika 5). Preklapanjem 3D modela i 3D projektiranih faza omogućava se efikasno planiranje i daljnji razvoj eksploatacije.

Slika 5: Primjena fotogrametrijskog modela kod praćenja rudarskih radova

Na površinskom kopovima korištenjem 3D modela također je moguće i praćenje stanja deponija odnosno izračun volumena količina materijala tj. frakcija kojima se raspolaže (Slika 6).

Slika 6: Primjena fotogrametrijskog modela kod proračuna volumena deponije