W pracy przedstawiono różnorodność zastosowań Numerycznego Modelu Terenu (NMT) dla terenów objętych eksploatacją górniczą na podstawie działań podejmowanych na obszarze kopalni węgla kamiennego KWK Brzeszcze. Wskazano możliwości wymienionego narzędzia w zależności od sposobu pozyskania danych wysokościowych (pomiar terenowy vs skaning laserowy), jego wady, zalety i zależności.

1. XII DNI MIERNICTWA GÓRNICZEGO I OCHRONY TERENÓW GÓRNICZYCH
KW SA ODDZIAŁ
KWK BRZESZCZE
Michał Oszastowski

2. Przydatność utworzenia
Numerycznego Modelu Terenu (NMT)
dla terenów objętych wpływem
eksploatacji górniczej
na przykładzie KWK Brzeszcze
KW SA ODDZIAŁ
KWK BRZESZCZE
XII DNI MIERNICTWA GÓRNICZEGO I OCHRONY TERENÓW GÓRNICZYCH

3. Agenda:
• Szczególną uwagę zwrócono na sposób
pozyskania danych przestrzennych do
utworzenia cyfrowego modelu terenu,
wynikające z tego wady, zalety i zależności.
• Przedstawienie różnorodności zastosowań
NMT oraz jego naturalnej pochodnej w postaci
NMPT dla terenów objętych eksploatacją
górniczą na podstawie działań podejmowanych
przez KWK Brzeszcze.

4. NMT
Cyfrowy obraz rzeźby terenu powstały ze zbioru
danych przestrzennych
NMPT
NMT wzbogacony o informacje dotyczące pokrycia
terenu roślinnością i zabudową

5. Zobowiązania prawne:
• W związku z działalnością górniczą służba
mierniczo-geologiczna zakładu górniczego
aktualizuje mapy sytuacyjno-wysokościowe oraz
prowadzi obserwacje i pomiary wpływu robót
górniczych na powierzchnię terenu, budynki i
budowle (Dz.U. 2002 nr 139, poz. 1169).
• Aktualizacje mapy sytuacyjno-wysokościowej
należy wykonywać co 3 lata (Dz.U. 2011 nr 291
poz. 1713, z 2011 r.).

6. Charakterystyka KWK
Brzeszcze:
• TG Brzeszcze = 33,2 km2
• OG Brzeszcze = 26,9 km2
• 65% OG to zabudowa
miejska i osiedlowa
• 25% OG to lasy państwowe
• 10% OG stanowią stawy i nieużytki
• Rzeki Wisła i Soła wyznaczają
zachodnią i wschodnią granicę TG
• Duża ilość naturalnych i sztucznych
cieków oraz zbiorników
powierzchniowych
• Swoisty mikroklimat

7. NMT
uzyskany w oparciu
o dane z pomiarów
klasycznych

8. Rodzaj pomiaru:
KLASYCZNY
• GNSS
• tachimetria
• niwelacja
• digitalizacja map
Zakres TG Brzeszcze:
1/5
Ilość punktów:
1720

9. Symulacja zawodnienia terenu
w ujęciu planowanej eksploatacji.

10. Wnioski:
• Projektowana eksploatacja swoim zasięgiem wpływów obejmie
tereny rolne; bez wpływu na budynki kubaturowe.
• Projektowana eksploatacja tylko w nieznacznym stopniu
zaburzy istniejący stan hydrologiczny.
• Projekt odwodnienia terenu dla rejonu eksploatacji nie jest
konieczny.
• Eksploatacja górnicza nie wpłynie negatywnie na istniejące
zagrożenie powodziowe.
• Eksploatacja ściany nie wywoła wpływu na koryto rzeki Soły.
• W perspektywie zagrożenia powodziowego dla mieszkańców
rejonu Wilczkowice – Rajsko istnieje potrzeba
zmodernizowania sieci istniejącego zabezpieczenia
przeciwpowodziowego dla zlewni rzeki Soły.

11. Wykorzystanie NMPT ALS
do symulacji powodziowej
w widoku 3D.
Symulacja zawodnienia terenu w ujęciu planowanej eksploatacji.
Pomiar klasyczny (prognoza wpływów) vs ALS (wpływy).

12. NMT i NMPT
uzyskane w oparciu
o lotniczy skaning
laserowy

13. Rodzaj pomiaru:
NOWOCZESNY
• lotniczy skaning laserowy (ALS)
Zakres TG Brzeszcze:
CAŁOŚĆ
Chmura punktów:
400 mln

14. Wymagania dotyczące skaningu laserowego:
• Gęstość skanowania 8 pkt/m2
• Pokrycie pomiędzy szeregami 50%
• Rejestracja i zapis sygnału intensywności odbicia (intensity)
• Klasyfikacja chmury punktów
Uzyskane NMT i NMPT:
• Zapisane w postaci rastrowej w formacie IMG oraz pliku
tekstowym ASCII xyz
• Wielkość piksela rastra 1 m
• Dokładność wysokości Z: mh ≤ 0,1 m
• Opracowane w układzie PUWG 2000s6 z podziałem na
sekcje mapy w skali 1 : 5000
• Zapisane jako cięcie warstwicowe 1 m i 0,5 m

15. Przykłady
zastosowań

16. Prognoza osiadań vs weryfikacja wpływów eksploatacji.
-- weryfikacja prognozy deformacji ze stanem faktycznym
-- obserwacja wpływów dalszych
-- reaktywacja starych zrobów
-- wpływ eksploatacji na zbiorniki wodne i obiekty kubaturowe

17. Wynik pomiaru klasycznego.
Przekrój
przez model
NMT ALS.

18. Generowanie i sposoby wizualizacji przekroju przez teren.

19. Wizualizacja
rzeźby terenu.

20. Symulacja zawodnienia terenu względem planowanej eksploatacji.
Model NMT ALS.

21. Projekt przebudowy
korony zbiornika
naniesiony na model
NMT ALS.

22. Weryfikacja poprawności wykonania nadbudowy korony zbiornika.
Model NMT ALS.

23. NMT i NMPT
w oparciu o dane ALS
=
NOWE NARZĘDZIE
GEODEZYJNE

24. Michał Oszastowski
oszastowski@gmail.com
m.oszastowski@kwsa.pl
KW SA ODDZIAŁ
KWK BRZESZCZE