Институт за геотехничко инженерство и рударско истражување радарМон
Институт за геотехника и анкетирање на мини
Истражувања за рудници и геоинформации> Истражувања
Информации за проектот
Наслов на проектот
Следење на вертикалните движења на земјата на дневната површина во областите Бересники и Соликамск (Перм, Русија) преку интегрирана употреба на радарски интерферометриски методи за откривање и ГИС (RadarMon).
време на трчање
01.01.2007 - 31.12.2016 година
01.01.2019 - 31.12.2019
Лице за контакт
Унив.-Проф. Д-р-Инг. Волфганг Буш
Контакт информации е-пошта Тел. +49 (0) 5323/72-2076
Д-р-Инг. Михаел Шофер
Контакт информации е-пошта Тел. +49 (0) 5323/72-2794
Партнер на проектот
Рударски институт на Уралската гранка на Руската академија на науките (RAW)
614007, Перм, ул. Сибирскаја, 78-а.
цел
Рудникот за поташа БКРУ-1 во Березники (Пермски регион, Русија) е надвор од употреба од крајот на 2006 година поради несреќа. Дојдовното поплавување на празнината може да доведе до промени во висината на површината на денот. Во областа на истрагата на градот Березники се наоѓаат меѓу другите. Станбени куќи, индустриски постројки и инфраструктурни објекти на површината.
Технологиите за радарска интерферометрија засновани на сателит се користат за снимање на воздигнувања и слегнување поврзани со рударството во голем обем и континуирано. Методот на „Постојана интерферометрија на расејувачи“ (ПСИ) се користи по-точка, а методот на „Диференцијална САР-интерферометрија“ (DInSAR) се применува на широка област.
Со цел да се утврди потенцијалот на радарската интерферометрија за областа на студијата, беше спроведена ретроспективна радарска интерферометриска проценка со помош на архивските залихи на податоци достапни од сателитите ERS-1 и ERS-2 (период 1992-1997). За споредба беа користени резултатите од терестријалното истражување (податоци за израмнување).
Со цел да се забележат тековните промени во висината како резултат на поплавување на рудникот, беа оценети податоците на ENVISAT стекнати од декември 2006 година. Најновите податоци за САР од радарскиот сателит TerraSAR-X се проценуваат од 2008 година. Од 2019 година, покрај проценките на TerraSAR-X, извршени се и ретроспективни студии со радарски податоци од сателитите Сентинел-1.
Постои висок потенцијал за радарска интерферометрија во Березники и Соликамск во урбаните области за кои може да се генерираат добри резултати. Покрај вегетацијата и снежната покривка, должината на основните линии (просторно и временски) доведува до ограничување на методите за откривање на радарските интерферометриски. Проценката на овие влијанија е предмет на тековно истражување.
Член GOSLARSCHE ZEITUNG/TU-Nachrichten (29.08.2007)
Контрола на катастрофи од вселената: Истражувачки проект Клаустал во Русија
Во рускиот рударски град Бересники на западната страна на Урал, Земјата се распаѓа со големина на фудбалски терен, но никој не е повреден - бидејќи истражувачите од Клаустхалер Ерстрашта 18 обрнале внимание и навремено ги алармирале. Ова сценарио сè уште може да изгледа претерано, можно е. Од април оваа година, група на Институтот за геотехника и истражување на рудници под професор Волфганг Буш работи на истражувачки проект финансиран од Русија. Врз основа на проценети сателитски снимки, може да се утврди слегнување од неколку милиметри во рударскиот регион оддалечен 3000 километри. Како Шерлок Холмс од Лондон да може да ги следи сите детали во северноафриканските пустински песоци со лупа. Постапката се нарекува радарска интерферометрија.
Рударската компанија Уралкали АГ е со седиште во Бересники. „Таа е една од најголемите рудари на поташа во светот“, вели Томас Хаман. Дипломирал инженер од Технолошкиот универзитет во Клаустал ова лето ја посети областа, која е богата со природни ресурси, заедно со професорот Буш и дипломираниот инженер Дијана Валтер. Покрај сликите од вселената, групата направи слика на проблемите на лице место.
Во областа на сиромашниот индустриски град Березники имало четири активни рудници за поташа, од кои едната ја поткопува урбаната област. Токму во рударската област таму, има поплавување од рударска несреќа во октомври минатата година. Постои ризик од колапс. Јамата мораше да се затвори. Во иднина може да се претпостави зголемување на цената во светот за поташа сол, која се користи како ѓубриво. Во 1986 година веќе имаше несреќа во друг рудник за поташа во близина на Березники. Во тоа време земјата потона длабоко 60 метри на површина со големина на носач на авиони. „Слични дневни падови треба да се стравуваат во урбаната област; веќе имаше еден на крајот на јули на ненаселениот раб на Березники“, предупредува картографот Хаман. Затоа локалните власти одлучија да ги евакуираат жителите на една област во следните неколку месеци. Со цел да се спречи човечкото страдање и понатамошно оштетување на зградите и транспортната инфраструктура, научниците треба да предвидат слегнување и уривање на површината на земјата и со тоа да ја направат опасноста поголема предвидливост.
Очигледно е дека ќе биде вклучен рударскиот институт на Руската академија на науките во соседниот град Перм. Но, како големиот руски концерн Уралкали ги натера истражувачите од далечниот Клаустал? Во времето на шефовите на владите Елцин и Кол беше договорено партнерство помеѓу регионот Перм и Долна Саксонија, во чии рамки Технолошкиот универзитет Клаустал влезе во соработка со рударскиот институт и два универзитета во Перм. Кога дојде време да се вклучат надворешни, независни експерти во проектот, стариот контакт беше обновен. Научниците од ТУ имаат искуство со следење на движењата на земјата предизвикано од рударството, бидејќи со години ги проценуваат податоците за сателит од областа Рур (тврд јаглен) и областа на лигнитот во Лајпциг.
Во Русија, поинаку се гледа на методот на мерење развиен од истражувачите на Клаустал. Од една страна, источноевропејците го ценат технолошкиот напредок. „Радарската интерферометрија има значителни предности во однос на сложените копнени методи“, потврдува Аркади Красностеин. Директорот на Институтот за рударство и член на Академијата на науките се залага за комбинација на сателитски, копно и подземен мониторинг на движењата на земјата: „Ова овозможува да се предвидат критични ситуации во просторот и времето навремено и да се започнат заштитни мерки.“ Од друга страна, радарската интерферометрија, која исто така се користи за предвидување на земјотреси и вулкански ерупции, ќе се развива понатаму. „Ние ги споредивме нашите резултати со резултатите од геодетите за рудници во Уралкали АГ - тоа одговара“, вели Томас Хаман. Сепак, станува проблематично со сателитските снимки од височина од 600 километри во области богати со вегетација или по снежни врнежи. Мониторингот, т.е. следењето на вертикалните движења на земјата, е најточен во изградените области.
Тимот на професорот Буш ги добива податоците за неговата постапка од европскиот сателит ENVISAT, кој лета над Березники на секои 35 дена. Во иднина, интервалот на прелетот од една на друга аквизиција на податоци може да се намали, со што ќе се зголеми веродостојноста на прогнозата за движењата на земјата. Германски радарски сателит по име TerraSAR-X, кој беше успешно лансиран во јуни, ќе бележеше нови податоци над Урал на секои единаесет дена.
Дали Технолошкиот универзитет Клаустал во иднина ќе се потпре на новиот сателит за набvationудување на земјата, зависи и од руските клиенти. Првично, проектот ќе трае една година. Планирано е продолжување за уште две години. Во септември, руските партнери доаѓаат во Клаустал за возвратна посета - и потоа гледаат од таму со „преголемата лупа“ во нивните локални рудници за поташа.
Контакт:
Технолошки универзитет Клаустал, службеник за печат
Кристијан Ернст, телефон: 05323 - 72 3905
Е-пошта: christian.ernst @ tu-clausthal.de
Напис FRANKFURTER NEUE PRESSE (07.09.2007)
Од Бернхард Мековијак
Оштетување на планината: оставете се да бидете предвидени?
Кратерот во областа Ватеншеид-Хентроп во Бохум бил со големина од 500 квадратни метри и проголтал три гаражи и неколку автомобили во својата инка длабока 40 метри. Според експертите, оваа таканаречена пауза на ден на 2 јануари 2000 година била една од најголемите во историјата на областа Рур. За среќа, никој не беше убиен - за разлика од настанот во австрискиот град Ласинг летото 1998 година. Беа пријавени десет смртни случаи. Додека несреќата во Бохум-Ватеншајд беше предизвикана од срушена шахта, чија стабилност се влошуваше со векови, онаа на Ласинг беше предизвикана од нелегалното ископување на природни ресурси.
Дневните паузи се само еден вид штета што ја предизвикува рударството со движењата на земјата и деформациите на површината на земјата. Пукнатини на wallsидовите на куќите или зградите под агол, пукнатини или испакнатини на улиците или дури и пукнати цевки; „Искривени“ канализации и пруги, поточни канали што се излеваат, потоци и реки кои се вознемирени во нивната природна вода, така што се неопходни насипи, реки и пумпни станици, како и оштетување на растот во областите што се користат за земјоделство и шумарство поради променето ниво на подземна вода - манифестации на оштетување на планините се разновидни.
Но, за разлика од оваа штета што полека се развива, паузите во денот се најподмолните и најдраматичните несреќи. Во ова тие личат на земјотреси, бидејќи како нив тие се случуваат невидливо во длабочините, за одеднаш да имаат разорно дејство на површината. Тие се закануваат секаде каде што луѓето извлекуваат минерални суровини под земја за да ги користат како суровини за индустриско производство: тврд јаглен, поташа, камена сол, како и сурова нафта и природен гас.
Дневните паузи се случуваат особено како последица на рударството близу на површината, имено кога се распаѓаат старите рудници. Ова е особено случај во јужната област на Рур - Дортмунд, Витен, Хатинген и Бохум - каде јагленот беше веднаш под површината на земјата. Секоја година 50 до 70 такви оштетувања на планините се норма, бидејќи областа е полна со дупки како швајцарско сирење: 10.000 од 50.000 шахти од кои е извлечен јагленот поминуваат низ поранешниот „лонец“. Во теорија, велат експертите, посетителите би можеле да талкаат под земја низ целата област на Рур.
Во Германија, Федералниот закон за рударство ги регулира правните прашања во врска со штетите од рударството. Потоа, загадувачот може да плати надомест според правилата на БГБ. Интересно е што тука има пресврт во доказите: рударската индустрија треба да докаже дека не станува збор за штета од рударството. Во моментов, околу 35.000 нови штети од рударството се пријавуваат во Дојче Стеинколе АГ секоја година, со обем на штета од 70.000.000 евра за поправка и прилагодување.
Раното откривање преку набудувања со посебни предвидувања значително ќе го намали износот на штетата и, пред сè, опасноста по животот на човекот. Може ли предупредувањето од вселената преку сателитски набудувања, како што е вообичаено во бројни области денес, да помогне тука? Работата на група предводена од професорот Волфганг Буш од Институтот за геотехничко инженерство и истражување рудници на технолошкиот универзитет Клаустал дава надеж. Ги проценува сликите од европскиот еколошки сателит Енвисат, кои се добиени со употреба на методот на радарска интерферометрија (Интерферометриски радарски синтетички отвор - Инсар). „Радарските бранови што ги испраќа сателитот и се рефлектираат од површината на земјата, повторно ги прима сензорот на сателитот, и ако тоа се повтори по 35 дена орбитирање околу земјата, овие две зрачести слики се надредени на земјата со посебен софтвер“, објаснува Буш постапката. „Со оваа интерферометрија, можеме да забележиме промени во висината во опсег од милиметар и сантиметар.
Ова се прави успешно за рускиот град за рударство поташа Бересники, оддалечен 3.000 километри. Една од четирите јами со поташа го поткопува целото градско подрачје, а по рударска несреќа во октомври минатата година, се појавуваат поплави повторно и повторно, така што постои ризик од колапс. Во друга катастрофа во близина на градот во 1986 година, земјата потона длабоко 60 метри на површина со големина на носач на авиони. „Нашите мерења помагаат да се предвидат ваквите вертикални движења на земјата при широко рударство, поради што Русија го финансира овој проект“, вели Буш. „За жал, резолуцијата на земјата на радарските сензори е сè уште мала и временскиот интервал помеѓу прелетувањето на сателитот е предолг за да се спречат несреќи како Ватеншајд или Ласинг.“ Затоа научниците и техничарите работат на зголемување на бројот на мини во светот и подобрување на Инсар процесот - со поставување на повеќе радарски сателити и уште поголема резолуција на земјата на уредите, затоа што тие знаат: Не само „е темно пред мотиката“, туку подоцна и зад него.
Член УМРИ ВЕЛТ (10.09.2007)
Од Бернхард Мековијак
Сателитите предупредуваат на штета од мини
Куќите што тонат во тунел треба да бидат минато - истражувачите развиваат алармен систем за оштетување на мини
Клаустал - "Се отвора дупка во земјата на градот Бересники со 170.000 жители. 60 метри длабок и колку што е површина од два носачи на авиони е кратерот во рускиот рударски град. Едно од четирите активни јами со поташа што ја покриваат областа на западната страна на Градот на Урал со еден од најголемите рудари на поташа во светот се сруши поради поплавување “.
Благодарение на групата околу професорот Волфганг Буш оваа вест е измислена. Таа работи од Институтот за геотехничко инженерство и истражување на рудници на технолошкиот универзитет Клаустал од април на истражувачки проект што го финансира Русија. Се проценуваат сателитските слики добиени од европскиот сателит за животна средина „Енвисат“ и неговите радарски инструменти. Тие регистрираат слегнување од неколку милиметри во рударскиот регион оддалечен 3000 километри.
Постапката се нарекува радарска интерферометрија. „Радарските импулси ги испраќа сателит, се рефлектираат на површината на земјата и повторно ги прима сензорот на сателитот“, вели Волфганг Буш. „Откако сателитот ќе ја обиколи нашата планета, тој ќе пристигне во истата точка - во нашиот случај по 35 дена - каде што повторно ќе го емитира своето радарско зрачење и веднаш повторно ќе го прими рефлектираното зрачење. Овие двајца потоа ќе бидат на Земјата Сликите со зрачење се надредени интерферометриски “, вели Буш.
Интерферометријата е суперпозиција на греди со иста бранова должина. Ова резултира во светло-темни ефекти. „Само преку оваа суперпозиција на множеството податоци е можна голема точност на мерењето за запишување на оваа промена во висината.“
Најдобрите промени во површината на земјата во опсег од милиметри и сантиметри може да се забележат со радарот за интерферометриски синтетички отвори (InSAR), бидејќи тие се случуваат не само во глечерите, вулканизмот, свлечиштата и земјотресите, туку и во слегнувањето предизвикано од (планинската) конструкција. Буш и неговиот тим се концентрираат на фаќање вертикални движења на земјата што се случуваат при обемно рударство. Овие вклучуваат екстракција на подземен јаглен, поташа и сол и, последно, но не и најважно, екстракција на нафта и гас.
„Додека вертикалните движења на земјата генерирани од нив се во опсег од сантиметри и дециметри, големите дневни паузи предизвикани од екстракција на јаглен, поташа и сол претпоставуваат слегнување на површината на метар“, објаснува Буш. Исто така, пумпањето вода во активни рудници со отворен лигнит и полнењето на соседните отворени рудници со вода може да доведат до слегнување, како што е случај во областа на лигнит во Централна Германија.
Русија е навистина најспектакуларната оперативна област на „Групата Буш“, но работи и во централногерманската област за експлоатација на лигнит, во областа Рур и во Емсленд. Истражувачите веќе поставија 25 рефлектори. „Тие ги испраќаат радарските зраци назад кон сателитот во пакет форма и со тоа генерираат особено добри сигнали“, вели Буш. „Ние ги користиме овие рефлектори како контролни точки за наше оценување.
Насекаде во светот каде има рударство, истражувачите работат на подобрување на InSAR процесот, бидејќи едно е сигурно: „Metalla exercere neede est - mining is important!“