Краткое содержание
В 2018–2021 гг. команда ООО НИПИИ «ЭТ “Энерготранспроект”» выполнила ВЛС (LiDAR) на 28 площадках общей площадью около 4 600 га. Плотность облака точек лазерного отражения составила 100–250 тчк/м², а детализация поверхности земли — 8–86 тчк/м²: это помогло уверенно выделять микрорельеф даже под растительностью.
Рис. 1. Классифицированные данные и вид на курганную группу; Рис. 2. Вид на курган на территории лесного массива; Рис. 3. Вид на курган на территории пахотного поля.
Задача
Пользователь комплекса — ООО НИПИИ «ЭТ “Энерготранспроект”» (Москва). Автор публикации: Новиков Василий Васильевич, руководитель департамента археологии (канд. ист. наук). Цель проекта — определить практичные критерии полевых работ и обработки данных воздушного лазерного сканирования с учётом природных и антропогенных факторов, а также оценить применимость результатов для уточнения границ объектов наследия и их постановки на учёт.
Условия проекта
Работы проводились в лесной, лесостепной и степной зонах европейской части России на площадках в ряде регионов (в т.ч. Смоленская, Тверская, Московская, Тульская и др.). Ключевые ограничения: растительность (лес/подлесок), труднодоступность участков, сезонные разливы и последствия сильных осадков (вода закрывает поверхность для ВЛС). Для отдельных участков подбирались параметры полёта с целью достижения требуемой плотность облака точек непосредственно по земной поверхности.
Рис. 4. Результаты воздушного лазерного сканирования курганов.
Решение
Оборудование:
- носитель: DJI Matrice 600 Pro;
- комплекс: АГМ-МС3.200;
- геодезия: Topcon GR-5;
- программы: AGM ScanWorks, MicroStation, Terrasolid, ArcGIS, QGIS, AutoCAD, AutoCAD Civil 3D, Global Mapper.
Этапы работ:
- полёты на высоте 60–120 м;
- постобработка траекторий;
- классификация облака точек, в т.ч. выделение различных классов;
- выпуск материалов под объект (задачу): ЦОФП, ЦМВ, ЦМП, ЦМР, ЦМР (светотеневая отмывка) и др.
Рис. 5. Лесная курганная группа; Рис. 6. Курганы раскопанные в 70-ых гг.; Рис. 7. Длинные и круглые курганы.
Результаты
Ключевые показатели по публикации:
- 28 объектов (площадок) за период 2018–2021 гг., общей площадью — свыше 4 601,79 га;
- Общее количество точек в облаке — 3,66 млрд. точек с плотностью (в зависимости от условий) — 100–250 тчк/м² ;
- Общее количество точек земли — 1,76 млрд. точек с плотностью (в зависимости от условий) — 8–86 тчк/м² ;
- Среди всех объектов среднее значение плотности облака точек по поверхности земли — 33,7 тчк/м²;
- Результат полевого контроля: сканирование позволило выявлять очень небольшие насыпи высотой 0,2 м и диаметром 2–5 м;
- В заключении автор отдельно отмечает ориентир 22 тчк/м² и выше как практичный минимум для уверенного анализа микрорельефа.
Метод верификации: визуальный мониторинг, сравнение с архивной аэросъемкой и космосъёмкой, разведочная геофизика; в отдельных случаях — археологические раскопки. Для части работ также описан полевой контроль точности на объекте с развитием геодезического обоснования и сгущением контрольных точек.
Рис. 8. Целые курганы и раскопанные «колодцем» в 19 в.; Рис. 9. Частично разрушенный и раскопанный курган в 19 в.; Рис. 10. Слабовыраженный в рельефе в курган; Рис. 11. Курган, раскопанный траншеями в 19 в.; Рис. 12. Выраженный и распаханный курганы на территории пахотного поля.
Инсайты
- Для лесных зон критична не «средняя» плотность, а стабильное наличие точек «земли» под пологом — параметры полёта подбираются итеративно под регион и тип растительности;
- Сканирование даёт надёжную картин по рельефу и существенно сокращает неопределённость в археологических работах: в поле остаётся подтверждать интерпретацию форм и документировать находки;
- Ограничение по воде и сезонным разливам стоит учитывать на этапе планирования — это прямой риск «пустых» участков в модели.
Цитата
«Связка ВЛС и АФС помогает точнее координировать археологические объекты, определять их границы и упрощать постановку на учёт»
Материалы
Новиков В.В. (Москва, Россия). «Воздушное лазерное сканирование на базе БПЛА для изучения объектов археологии в европейской части России», Поволжская археология, № 1 (39), 2022. с. 232–246.
