32
(приблизително 32.7%) от БЧКЗ [22]. Фото изображения за извличане на ДМП, ортофото мозайки (OM) и триизмерни (3D) фотореалистични модели са използвани за анализ на надводните и подводни морфоложки форми [21], [23], оценка на уязвимостта на БЧКЗ към щормове и риска от наводнения [26], за картиране на природни местообитания [11], практико-приложни цели в морската археология и геофизика [6], [2], [1] и др.
С настоящата публикация се демонстрира разработена методология за безпилотно въздушно заснемане и картографиране на БЧКЗ посредством БЛС. Направен е анализ на приложимостта и точността на въздушното фотограметрично заснемане за пълноплощно картографиране на надводния релеф и плитководието на базата на геопространствени продукти, генерирани след обработка в геоинформационна среда на изображения от БВЗ.
2. РАЙОНИ НА ЗАСНЕМАНЕ
Комплексният характер на релефа и изключителната хетерогенност на морфоложкия облик на брега дават възможност за заснемане на различни по генезис типове бряг: клифов, акумулативен плажно-дюнен, лиманен, лагунен, нисколежащ в обхвата на заливи и др. Целта на настоящата работа е да се демонстрират възможностите на БВЗ чрез БЛС за картографиране не само на естествени форми, но и да насочим вниманието върху приложението им за успешно заснемане на техногенно обременени участъци, например на пристанище Бяла (единственото пристанище в обхвата на централната част от БЧКЗ) и участъкът между курортните комплекси (КК) Балчишка Тузла и Бялата лагуна (Община Балчик-Община Каварна) – рекреационна зона с национално значение и висока степен на техногенна обремененост.
Фиг.1. Местоположение на изследваните брегови участъци (КК Балчишка Тузла - КК Бялата лагуна и Пристанище Бяла).
3. МЕТОДИКА ЗА ЗАСНЕМАНЕ С БЛС
Сред основните научно-приложни направления в Института по океанология при БАН е изучаването на динамичните процеси в бреговата зона. Това обуславя нуждата от регулярно събиране на данни за бреговия релеф и неговата промяна във времето. До скоро, основен проблем в това направление беше невъзможността за получаване на интегрален теренен модел на сушата и подводна част от бреговата зона. Никоя от предлаганите на пазара многолъчеви ехолотни системи не са ефективни при картиране на подводни участъци с дълбочина под 3-2 m. От друга страна, не е финансово обосновано използването на скъпо струващи батиметрични LIDAR системи за събиране на данни за морфологията в обхвата на тези плитководни участъци. Практично решение на този проблем е използването на конвенционални дистанционно-управляеми БЛС.
В настоящия раздел е направен кратък преглед на методиката, прилагана при използването на дронове DJI Phantom IV RTK Quadcopter и Vertical take-off and landing system (VTOLS) WingtraOne за картографиране на БЧКЗ. Фиг. 2 илюстрира методология за генериране на ДМП и ОМ с висока разделителна способност. Предложената методика се базира на световно възприети практики [14], [24]. Основавайки се на някои слабости в първоначалните ни изследвания [21], [23], представената методология е адаптирана за специфичните условия на БЧКЗ [22]. Условно тя е диференцирана в 5 основни етапа (фиг. 2):
① Планиране и организация. Задължително условие при работа с летателни системи е получаването на разрешение от ГД „Гражданска въздухоплавателна агенция“.
② Геодезически измервания. Точността на ДМП и ОМ е приоритетна цел в предложената методология. Това предполага използването на опорни и контролни геодезични точки. Контролните измервания са направени с RTK GPS приемник HiTarget V90Plus, осигуряваща достатъчно висока точност на координатите, посредством сертифицирана RTK мрежа в България. Постигната точност в хоризонтално отношение от 2 cm и точност по височина от 3 cm гарантират висока пространствена надеждност на проведените заснемания.
③ Заснемане с БЛС. При подобни специализирани изследвания, специфичният характер БЛС изисква оптимални хидрометеорологични условия (достатъчно слънчева светлина, слабо мътни, прозрачни морски води, скорост на вятъра под 5 m/s и вълнение под 0.5 бала). Именно това е причината заснеманията да са проведени в периода януари 2019 – април 2019.
④ Обработка и фотограметричен анализ на заснетите изображения. Данните от полетите са обработени със софтуерните продукти Agisoft Photoscan Professional, Pix4Dmapper и Global Mapper, което позволява сравнимост на резултатите и изолиране на статистически грешки чрез анализ и интерпретацията на получените данни;
⑤ Резултати и визуализация.
• Дигитален модел на релефа:
-минимална разделителна способност: 60 cm/pix;
-максимална разделителна способност: 6 cm/pix.
•Ортофото мозайка:
-минимална резолюция – 10 cm/pix;
-максимална резолюция – 1.5 cm/pix.
•3D фотореалистичен модел (3D Tiled Model) - основополагащ за последващия интерпретативен анализ на геоморфоложката пространствена структура.
4. СЪЗДАВАНЕ НА ДИГИТАЛНИ МОДЕЛИ НА
ПОВЪРХНОСТТА И ОРТОМОЗАЙКИ
Понастоящем все по-голямо внимание се обръща на влиянието на хидротехническите, брегоукрепителни и брегозащитни съоръжения върху екологичното състояние на прибрежните акваториални участъци в обхвата на БЧКЗ. Засилената акумулация и нарушения напречен и надлъжен седиментен транспорт в акваториите на новопостроените
ГКЗ 1-2 ' 2020