Грантовый проект ИРН AP09260066
Руководитель проекта: доктор физико-математических наук, член-корреспондент НАН РК, член-корреспондент Международной академии астронавтики, академик НАЕН РК, академик Международной академии наук Евразии Жантаев Ж.Ш.
Наименование приоритетного направления развития науки: Информационные, телекоммуникационные и космические технологии
Период реализации проекта: 01.01.2021 г. – 31.12.2023 г., продолжительность – 36 месяцев.
Актуальность исследований определяется тем, что близ крупного города Казахстана, Алматы, проходят горные автомобильные дороги, которые часто разрушаются под действием оползней, селевых потоков, обусловленных резкими изменениями погодных условий. Для своевременного принятия управленческих решений при проектировании, строительстве и обслуживании горных автомобильных дорог появляется необходимость использования современных геоинформационных систем для прогноза опасных ситуаций (оползней) и их влияния на состояние автомобильных дорог.
Цель работы – Разработать ГИС на основе интеллектуальной модели для прогнозирования оползневых процессов в районе автомобильных дорог и их влияния на дорожное полотно использованием компьютерного моделирования.
Ожидаемые результаты:
2021 год: БД, включающая климатические данные, оцифрованные данные дистанционного зондирования, технико-эксплуатационные характеристики автомобильной дороги.
Достигнутые результаты: Сформирована база данных (БД), включающая климатические данные, оцифрованные данные космического и георадиолокационного зондирования, технико-эксплуатационные характеристики автомобильной дороги. Разрабатываемая интеллектуальная система предназначена для принятия решений по обеспечению качества дорожного полотна автомобильных дорог с применение космического зондирования, ГИС-технологий и интеллектуального моделирования. Этот подход явялется новым не только в Казахстане, но и в мире.
Для решения поставленных за отчетный период задач по спутниковым снимкам были определены контрольные участки. По результатам обработки 149 архивных снимков спутника Sentinel-1 за период 2017-2021 гг были разработаны карты для оценки геодинамического состояния территории автомобильной дороги. По материалам спутниковой съемки ALOS PALSAR проведен ГИС-анализ морфометрических показателей рельефа и получена ЦМР. Для анализа многопроходных цепочек интерферометрических радарных снимков, в SARscape реализованы две модификации радарной интерферометрии. Для решения задачи проекта была использована модификация PS, которая характеризуется точностью оценки смещений 2-4 мм в год. В результате интерферометрической обработки была создана интерполированная карта амплитуды вертикальных смещений точек земной поверхности на территорию исследуемого участка. По распределению значений скорости вертикальных смещений можно охарактеризовать рассматриваемую территорию в целом, как геодинамически стабильную с преобладающим разбросом величин от + 2 до (- 4) мм/год. Результаты обработки позволили выделить области с деформационными процессами, которые напрямую влияют на состояние дороги.
Для полевых исследований по оценке технико-эксплуатационных характеристик автомобильной дороги была привлечена аккредитованная дорожная лаборатория (ПДЛ) КП‑514МП КазАДИ им. Л.Б. Гончарова. Для сбора данных по структуре инженерно-геологического разреза дорожной конструкции и подстилающих грунтов проведены исследования георадаром ОКО – 2 с антенным блоком АБ-400. По результатам полевых исследований выявлено, что на всех участках наблюдаются аномальные зоны, отличающие от общей картины структуры дорожного полотна, на 2, 3 и 4 участках наблюдаются структурные разрывы. Сопоставление результатов георадарного обследования на контрольных участках с результатами полевых исследований технико-эксплуатационных характеристик автомобильной дороги показало, что аномальные участки, на которых наблюдается разуплотнение подстилающего слоя, по координатам совпадают с ямами и трещинами на поверхности дорожного полотна.