Geodetski Monitoring

7/23/2019 Geodetski Monitoring

1/69

Mogunosti

geodetskog monitoringa

savremenih geolokih procesa urealnom vremenu


2/69

PREDAVAI:

Doc.DrBiljanaAbolmasov,

dipl.ing.geol.

Rudarsko-geoloki fakultet, Beograd

Doc.DrZagorka

Gospavi,dipl.ing.geod.Graevinski fakultet, Beograd

GoranStepanovi,dipl.ing.geod. Vekom


3/69

Kljune rei:

Geoloki procesi

Geodetski monitoring

Realno vreme


4/69

ta su to geoloki procesi?

SpontaneizmenegeolokogstanjauZemljinojkorikojesemanifestujukakopromenamauunutranjoj

graiZemljinekoretakoipromenamaureljefuterena

Generalno ih delimo na endogene i egzogene

(endodinami

ke i egzodinami

ke)


5/69

Endodinamiki procesi

nastaju

kao posledica promena stanja u

fizikim poljima Zemlje kao

planete

gravitacionom,

naponskom, elektromagnetnom,

termodinamikom..(zemljotresi,

vulkani, neotektonska kretanja,geotermija..)


6/69

Egzodinamiki procesi

nastaju kao

posledica izmene geoloke sredine

pod dejstvom razliitih egzogenih -

spoljnih agenasa tokom vremena

(klizita, tecita, puzita, odroni,

bujice..)


7/69

Zato izuavamo savremene geoloke procese?

Koji su to osnovni ciljevi?

Savremene geoloke procese i njihove tvorevine

izuavamo pre svega zbog odreivanja njihovog uticajana stabilnost, sigurnost i trajnost objekata, kao i zbogodreivanje njihovog uticaja na samu geoloku sredinu

Da bi dali prognozu izmena geodinamikih uslova tokomvremena, a pre svega u odnosu na fazu projektovanja,graenja i eksploatacije objekata

Da bi predloili mere zatite objekata i okolnog terena


8/69

Koji su to savremeni geoloki procesi naj

e

i uSrbiji?

Endogeni

zemljotresi

Egzogeni

padinski procesi (klizanje, odronjavanje,puzanje, teenje); proluvijalni i fluvijalni (extr. bujice ipoplave)

Metodologija istraivanja je specifina za svaki odnavedenih procesa...jer

....svaki od navedenih procesa ima specifianmehanizam nastanka i specifina geodinamikasvojstva


9/69

Kada ima smisla ukljuiti geodetski monitoring?

Endogeni procesi

zemljotresi

Najee su tektonskog porekla, nastaju kaoposledica loma u Zemljinoj kori i na podruju Srbijeuglavnom su vezani za regionalne rasedne strukture

Geodetski monitoring ima smisla u sluaju rasednihstruktura na kojima su evidentna neotektonska

(savremena) pomeranja

U Srbiji nema iskustava

Crna Gora


10/69

Egzogeni procesi

Metodologija istraivanja svih egzogenih procesa generalnomoe biti regionalna i detaljna

Zavisno od detaljnosti istraivanja, mehanizma procesa i

njegovih dinamikih karakteristika mogu se primeniti razliitemetode geodetskog monitoringa

Iskustva su brojna kako kod regionalnih istraivanja, tako i koddetaljnih istraivanja (..klasian

geodetski monitoring)

Zajedniko im je:

da nisu kontinualna

da su retko dugotrajna

da su najee odvojena od drugih metoda geotehnikog

monitoringa


11/69

ta podrazumevaju regionalna

istraivanja

egzogenih procesa

odnosno koje su mogunostigeodetskog monitoringa?

Analiza satelitskih snimaka visoke rezolucije, avio snimaka iliLIDAR

Mogunost praenja procesa u razliitim fazama aktivnosti sa

razliitom detaljnou na veem istranom prostoru (vremenske

serije)

Moe se primeniti za procese klizanja, proluvijalni i fluvijalni proces

(tj. klizita, bujice, poplave)

Osmatranja geodetskih repera na irem prostoru (npr.akumulacije, desna obala Dunava i dr.)

klizita; sistemi zaosmatranje nivoa vode

bujice i poplave


12/69

Analiza satelitskih snimaka, avio snimaka i LIDAR

moe se koristiti i kod detaljnih istraivanja procesa...

Klizite Vina


13/69

ta podrazumevaju detaljna istraivanja egzogenih

procesa

odnosno koje su mogunosti geodetskogmonitoringa?

Proces klizanja

klizita

Detaljna istraivanja (aktivnih, umirenih, reaktiviranih) klizita:

Geotehniki istrani radovi (buotine, jame, okna..)

Pijezometri

Inklinometri

Geodetski reperi

Ekstenziometri Kiomerne stanice

Pluviometri

vremenske serije


14/69

Klizite Raanj


15/69

Klizite UMKA

Inklinometarska

osmatranja

(registracija pomeranjatela klizita, potvrda

dubine klizne povri,

iznosi pomeranja..)


16/69

ta bi bio kontinualan geotehniki i geodetskimonitoring?

Povezivanje svih podataka (inklinometri,pijezometri, reperi, ekstenziometri,

kiomerne stanice...)

Iste vremenske serije (vremenski korelisanipodaci...)

Trenutno dobijanje informacija odeformacijama


17/69

Odronjavanje -

odroni

Mehanizam procesadrugaiji nego kod

klizita

Detaljna istraivanjapodrazumevaju detaljno

inenjersko -

geolokokartiranje (pukotina)diskontinuiteta,utvrivanje potencijalno

nestabilnih blokova,preporuke i meresanacije


18/69


19/69

Koje su mogunosti geodetskog monitoringa?

Nakon utvrivanja potencijalno nestabilnih

blokova postavljanje ekstenziometara napukotine du

kojih se oekuje da moe doido loma

Klasian geodetski monitoring?(...pukla ploica...)


20/69


21/69

Proluvijalni i fluvijalni proces

bujice i poplave

Dva razliita egzodinamika procesa sarazliitim uzronicima, mehanizmom igeodinamikim karakteristikama

Zajedniko

kritina koliina povrinskevode (nivo)


22/69

Koje su mogunosti geodetskog

monitoringa?Razliite vrste senzora koje e

registrovati kritian nivo vodedu

vodotoka

Samo geodetski monitoring u

relanom vremenu


23/69

Natural Disasters inSerbia

Source: "EM-DAT: The OFDA/CRED International Disaster Database

Total economic looses from natural Disasters in Serbia 1975-

1997 (Sunari, 2002)

Floods 1909

mil. USD

Landslides 55

mil. USDEarthquakes

395 mil. USD

General flooding in SCG and RS 1991-2008

11

1

2

70678

Vojvodina

330

Vojvodina

4000

Z. Srbija

2000

Crna Gora

6000

Crna Gora 2400

I. Srbija

3790

Vojvodina

1200

Kosovo

35000

Vojvodina

12370

J. Srbija

0

2

4

6

8

10

12

14

Nov-

92

Jul-99 Dec-

99

Apr-

00

Dec-

00

Jun-

02

Apr-

05

Feb-

06

Apr-

06

Nov-

07

No

killed

1

10

100

1000

10000

100000

No

affected

No killed No affected

Total No of killed and affected people depending ofNatural Disaster Tipe in SCG and RS from 1991-2008

1

13

6

70100

117398

0

4

8

12

16

20

24

flooding earthquakes extreme temperature

Natural Disaster tipe

No

killed

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

No

affected

No killed No affected

Catastrophic landslide

in Serbia

Zavoj

earth slide, Feb 1964;Werfenian shales and sandstones;

Volume 4.000 000 m3; Velocity

70m/h

Jovac

earth slide, Feb 1977;

Eocene flysh; Volume 150.000000 m3; Velocity 70m/day

Ovar Banja

debris slide (blocks

and fragments), Nov 1896; K2

flysh; Volume ?, Velocity ?,

Natural dam 80 m high on Morava

river


24/69

tajedeformacionimonitoring?

Deformacionimonitoringpredstavljasistematskomerenjeipraenjepromenauoblikuidimenzijamaobjekta (monitoringa)

Merenjasuregistrovanaikorienazadalje

proraune,deformacionuanalizu,predikciju,odravanjeialarmiranje

Monitoringjevaandeomenadmentarizika

obezbeujuiaktivnukontrolu

Monitoringnamomoguavadapredvidimoi

ublaimoposledicekatastrofa,iumanjimoposledice

uljudstvuiresursima

Linkovi:

http://en.wikipedia.org/wiki/Deformation_Monitoring

http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_Deformation_Monitoring_System
http://en.wikipedia.org/wiki/Deformation_Monitoringhttp://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_Deformation_Monitoring_Systemhttp://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_Deformation_Monitoring_Systemhttp://en.wikipedia.org/wiki/Deformation_Monitoring


25/69

Zatovritimonitoring?

SvesepomeraKoliko?

Merenjapomauurazumevanju dugoperiodina

praenjaiskladitenjarezultata

Merenjaasistirajuupredikciji kadaesruiti?

Operativnaefikasnoststrmijikopovinarudnicima,

redukovanitrokoviumaterijaluprikonstrukciji

Bezbednostljudstva,opremeimainerije (povrede

naradu,zakonskaregulativa,gubitakuproizvodnji)

MenadmentObjektaodravanje

Zakonskaregulativaestozahtevamonitoring

Smanjenjerizikaipremijeosiguranja.


26/69

Zatoautomatizovati?

Pomeranjasepojavljuju

kontinualno/diskontinualnotokomvremena

Iznenadnepromeneupomeranjutrebajubiti

detektovanjeutrenutkunastanka

Onlineanaliza,realtimeraunanjaiporuke

upozorenja

Mernastanicanijeuvekpristupana

Analizajepouzdanijapriregularnimrasporedomserijamerenja

Manuelniradjeskupiduetraje

Automatskisistemredukujeljudskegreke

Efikasno,brzoipouzdano

Manuelnamerenjapostajuzamorna


27/69

Automatski

MonitoringSistemi

Arhitektura

Monitoring

saviesenzora

Radio/LAN/

GPRSitd.

Internet

Prikupljanjepodataka

SenzoriProcesiranjepodatakau

realnomvremenu&

alarmiranje

Deformacionaanaliza3DIzravnanje

PublikovanjenaInternetu


28/69

Kojiobjekti

semogupratiti?

Iskopi

Rudnici

Tuneli

Visokezgrade

Naftneplatforme

Brane

Mostovi

Praenjesleganja

DeloviZemljinekore

Klizita

Odroni

Bujice


29/69

Automatski

MonitoringSistemi

GlavneKomponenteHardver

Geodetskiinstrumenti

3Dkoordinate (TPS,GPS)

GeotehnikiInstrumenti

1Ddimenzije, faktoriokruenja

Sistemzaporuke

Sirene,svetlosnasignalizacija...

Napajanje

Komunikacije

Softver

SoftverzaMenadmentpodataka

Definisanjevemenskihserijamerenja

Arhiviranjepodataka,uvoziizvoz

Softverzaprocesiranjepodataka

Validacija,kalibracija,estimacija

Kalkulacijapomeranja

Proveralimitaislanjeporuka(email,SMSitd.)

Softverzaanalizu

Detekcijaiverifikacijapomeranja

Editovanjeipostprocesingpodataka


30/69

Geodetski

Monitoring

Senzori

EDM/TPS InklinometarTiltmetar

GPS/GNSS


31/69

Piezometrimerepritisakvode,najeeubuotinama

Inklinimetri

Reperi

Ostalifizikiilihemijskisenzorisuogranieni

na Temperaturu

Vazdunipritisak

Vlanost

Koliinupadavina

Analogni

senzori

Brojnevrstesenzora


32/69

LeicaSoftverskareenja


33/69

LeicaGeoMoS

MultiSenzorMonitoringSoftver Multisenzormonitoringsatotalnimstanicama,GPS,tilt

senzorima,meteosenzorima,ekstenziometrimaitd.

NapredniGPSmonitoringprekolinkanaLeicaGNSSSpider

softver

Kalkulacijapomeranjakorienjemprofilazajednostavniju

analizu

Integrisanaanaliza

Konfigurabilnaproveralimita (pomeranjaimerenja)

Moanmenadmentdogaajaisistemslanjaporuka

KastomizacijasafleksibilnimopcijamaiotvorenomSQL

bazompodataka

Sigurnostsarobusnomsinhronizacijompodatakaibackupom

Skalabilani proiriv


34/69

LeicaGNSSQC

AnalizaPomeranjaRealTimei PostProcessingAnaliza

RealtimeiliofflineanalizaNMEAiliLeicaGNSSSpiderPositioning

podataka

VizuelizacijaiIzvetavanje Prikazlongitudinalnih,transverzalnih,visinskih,x,y,2Di3D

pomeranjavremenskihserijai2Dgrafici.

NMEAStatistike

Realtimekalkulacijastatistika

Limiti

Trinivoaproverezasvakolongitudinalno,transverzalno,visinsko,2Di

3Dpomeranje

Poruke

Fleksibilnokonfigurisanjeporukaidogaaja

Kontrolasenzorairegistracijapodataka

PovezivanjebilokogbrojaLeicaNivel210inklinacionihsenzoraili

LeicaNivel220bussistema


35/69

LeicaGeoMoSAdjustment

Kolikoznaajnasupomeranja?

OpcionalnisoftverskimodulzaGeoMos

Automatskoizravnanjemree

Automatska

deformacionuanalizu

Projektovanjemree

LeicaGeoMoSAdjustment


36/69

LeicaGeoMoSWeb

Alatizaanalizu


37/69

LeicaCrossCheck

GNSSmonitoringprekoInterneta


38/69

Zatokoristititotalnestanicezamonitoring?

Dx, dy, dz

Dx, dy, dz

Dx, dy, dz

Stanica


39/69

Zatokoristititotalnestanicezamonitoring?

Raunanje3Dkoordinata

Merenja mogu biti georeferencirana omoguavajui

detekcijudugoperiodinihpomeranja

Ekonominoreenjezamerenjevelikogbrojataaka

Merenjedodiskretnih,ponovljivihtaaka (prizmi)

Merenjadoprirodnihpovrina

Visokapreciznostpopoloajuivisini (mmtanost)

Nezahtevaotvorenonebo


40/69

Automatski

MonitoringSistemi

Arhitektura

Monitoring

saviesenzora

Radio/

LAN/

GPRS

itd.

Prikupljanjepodataka Senzori

TM30iprizme

Senzorzapritiskaitemperaturu

Nivelsenzoriinklinacija

ProcesiranjepodatakauRealnomvremenu&

alarmiranje

Postprocesingianalizapomeranja


41/69

MonitoringAplikacije

KlizitaiOtvoreni

kopovi

3Ddeformacijestabilnostikopova (predikcijapomeranja)

Bezbednostimenadmentrizikazaosobljeimaineriju

Dugoperiodi

na

3D

merenja

kao

referenca

za

ostale

monitoring

alate


42/69

GNSSMonitoringprincipi

Prijemniciprimajusatelitskesignale

Vrlopreciznoraunanjekoordinatnihrazlikady,dx,dz

dX,dY,dZ

d

X,dY,d

Z dX,

dY,dZ

dX

,dY

,dZ

dX

,dY

,dZdX

,dY,d

Z


43/69

ZatokoristitiGNSSzamonitoring?

Raunanje3Dkoordinata

Velikabrzina(uestalost)merenja

Malokanjenje

Rad

usvim

vremenskim

uslovima

Sinhronizovnamerenja

Nezahtevaoptikodogledanjedomarkera/ciljnihtaaka

Moguejemerenjenadugimrastojanjima(doipreko10km)

Niskacenaodravanjaidugiservisniperiod

Moeobezbeditiaktivnekontrolnetakezatotalnestanice

Moeposluitikaovremenskareferencazadrugesenzore,kaotosuakcelerometri


44/69

Automatski

MonitoringSistemi

Arhitektura

Monitoring

saviesenzora

Radio

/

LAN/

GPRS

itd.

Prikupljanjepodataka Senzori

GNSSprijemnici

Nivelsenzoriinklinacija

ProcesiranjepodatakauRealnomvremenu&

alarmiranje

Postprocesingianalizapomeranja


45/69

MonitoringAplikacije

Seizmikaisleganje

Merenjetektonskihpokreta,zemljotresa,izostatikihpokreta,pomeranjagleera,sleganjausledekstrakcijepodzemnihvodailiiskopa

1Dili 3Ddeformacijezashvatanjerizikazainfrastukturuizanaunestudije

Merenjapomeranjanaveimpodrujima

estaupotrebaukombinacijisaGNSSigeotehnikiminstrumentima


46/69

Monitoring

klizita,Ankona,Italija

Projekat

Monitoringklizita

KliziteblizugradaAnkona

Puteviikueuopasnosti

TPSzamonitoring

GPSzakontrolu

MonitoringSistem

7TCA2003totalnistanica

26GX1210i 7GRX1200sa AX1202antenama

GPRSi WLANkomunikacije

LeicaGPSSpiderprocessingsoftver

LeicaGeoMoSmonitoringsoftver


47/69

Monitoring

Vulkana,Stromboli,Italija

Projekat

Monitoring klizita

Rizik

od

cunamija

izazvanog

aktivnouvulkana

GradStrombolikopnouopasnosti

Stazione SSBA: Coordinate planimetriche

-0,15

-0,05

0,05

0,15

11/2/03 0.00 12/2/03 0.00 13/2/03 0.00 14/2/03 0.00 15/2/03 0.00 16/2/03 0.00 17/2/03 0.00 18/2/03 0.00 19/2/03 0.00 20/2/03 0.00 21/2/03 0.00

Date

Metri

Nord

Est

MonitoringSistem

GeoMoSMonitor

1TCA2003totalnastanicasa25prizmi

5GPSprijemnika

Radiokomunikacije

Ufukcijiodmarta 2002.godine


48/69

Monitoring

klizita,

Valorija,Italija

Projekat

Monitoring klizita

MonitoringSistem

KombinovanisistemTPSiGPS

1TCA2003totalnastanicasa45prizmi

4GPSprijemnika


49/69

PrvimonitoringprojekatuSloveniji

Uesnici

Univerzitet u Ljubljani, Fakultet

prirodnih i tehnikih nauka,

katedra za rudarstvo i primenjenu

geofiziku

Marmor Seana

Geoservis, Ljubljana
http://e/Reference%20Station%20&%20Monitoring.ppt#-1,24,First%20Monitoring%20Project%20in%20Slovenia%20by%20Gregor%20Bilban%20%E6%A0%87


50/69


tapratimo?

Kamenolom Lipica II Monitoring stanica GMX2 iznad ulaza u

kamenolom

GMX1

GMX2GMX3

ca. 60 m

Entrance


51/69


Opislokacije

gmx1

gmx2

gmx3

GRS1

GMX1

GMX2

GMX3

Otvoreni kop

Poloaj referentne take

GRS1

Monitoring stanice GMX1,

GMX2, GMX3 locirane na

ivici kopa


52/69

Prvi monitoring projekat u Sloveniji

Karakteristike terena

Pukotina na kopu u blizini GMX2

Ispucali krenjaci

Kaverne

Efekti smzavanja, erozije i

promene temperature

Mogua odronjavanja

(rockslide)


53/69


Zato?

Sticanje iskustva u monitoringu

Uticaj aktivnosti na okruenje (povrinski)

Bezbednost ljudstva (Da li e se sruiti?)

Nestabilan blok za koga je vebio predvien

neki vid monitoringa

150 tona teak blok


54/69

Monitoring station GMX3



Arhitekturasistema

220 V

12 V supply Accu

Leica GMX901

Leica Nivel 210

Wireless Device

Server

220 V

12 V supply Accu

Wireless

Access Point

Leica AX1202 GG

Leica GMX902GG

UPS

Internet


Reference station GRS1

Externaldirectional

WiFi antennaExternal omniWiFi antenna


55/69


Leica GNSS Spider

Grafiki prikaz GPS/GNSS

stanica

Pozadinska slika

Satelitski status

Slanje poruka i upozorenja

Raunanje vektora baznih

linija


56/69


Leica GNSS Spider

Satelitski status

Status sirovih podataka

Prekidi, kanjenje, rupe u

podacima (usled

komunikacije)


57/69


Leica GNSS Spider

PP Positioning kernel

Raunanje koordinata

monitoring stanica

ukljuujui kvalitet

Spider rezultati se direktno

prosleuju u GeoMoS


58/69


Leica GeoMoS

Konfigurisanje senzora imenadment (Spider, Nivel)

Registrovanje merenih

podataka

Procesiranje i snimanje

Prezentacija podataka

(grafici, tabele)

Alarmiranje i slanje poruka


59/69

GMX1

GMX2


Rezultati:pomeranjaizmeu27.11.200826.02.2009

Detektovana pomeranja

GMX1 = 1 mm

GMX2 = 7 mm

GMX3 = 1 mm

Analiza trendova

5 mm


60/69


Rezultati: Odluka (taka GMX2 minirana)

Pre... Posle...


61/69

PrvimonitoringprojekatuSrbiji

Uesnici

Univerzitet u Beogradu,

Rudarsko-geoloki Fakultet,

Katedra za Geotehniku

VekomGeo d.o.o. Beograd


62/69

Prvi GNSS monitoring Projekat u Srbiji

Klizite -

Umka

Najpoznatije i najsloenije klizite

u Srbiji

15 km od Beograda

Dugogodinja istraivanja

Institut-a za puteve (1979

Poslednja etapa istraivanja 2005

GNN Sistemputenuradkrajem

marta2010


63/69


Klizite -

Umka

Septembar 2009

Mart 2010

Mart 2010


64/69


Klizite -

Umka

Monitoringstanicapostavljenanakrovu

objekta

DvofrekventniGPSPrijemnik LeicaSR530&AT502

Praenjeiregistracijasatelitskihopaanja

na30sekundi

GSMmodemzakomunkaciju daljinska

kontrolaipreuzimanjepodataka

Jednamonitoringstanica Umka

Dvereferentnestanice Beogradi

Lazarevac


65/69

PrvimonitoringprojekatuSrbiji

Arhitekturasistema

220 V

12 V supply Accu

Leica AT502

220 V

12 V supply Accu

GSM modem

Leica AX1202 GG

Leica GRX1200GG

UPS

Internet

Monitoring stanica Umka

Referentna stanica Beograd

GSM modem

Leica SR530


66/69


Klizite -

Umka

GNSS Spider softver

Kontrola prijemnika

Automatsko preuzimanjepodataka registrovanih na

prijemnicima

Provera kvaliteta podataka

Obrada podataka

Raunanje 3D koordinatamonitorng stanice na 12h i24h sa dve stanice Beogradi Lazarevac


67/69


Klizite -

Umka

GNSSQC

Kontrolakvaliteta

podataka kompletnost,umovi,smetnje

Analizapomeranja

2D/3D,visinski,pravaci

brzinapomeranja Grafikapredstava

rezultata linijskii

takastigrafici,

generisanjewebstranica Alarmiranje


68/69


Klizite -

Umka

Potpunoautomatizovanimonitoring

sistem

24/7 kvalitetniikontinualni3Dpodaci

Nemaznaajnijihpomeranja

Mogu

akombinacija

GNSS

monitoring

podataka(3Dkoordinate)ipodatakasa

ostalihsenzora(***)

Veomajednostavnoproirenjesistema

dodavanjemnovihGNSSprijemnika


69/69

HVALA NA PANJI

Geodetski Monitoring

Documents

Transcript of Geodetski Monitoring