Четверіков Б. В. Методологія використання даних ДЗЗ і георадарного знімання для моніторингу земель історико-культурного призначення

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0524U000402

Здобувач

Спеціальність

  • 05.24.04 - Кадастр та моніторинг земель

18-12-2024

Спеціалізована вчена рада

Д 26.056.09

Київський національний університет будівництва і архітектури

Анотація

У дисертаційній роботі опрацьовано загальні відомості з теорії дослідження об’єктів історико-культурної спадщини різними методами ДЗЗ, а також наземного неінвазивного методу, такого як георадарне знімання. Робота присвячена комплексному дослідженню земель історико-культурного призначення з використанням міждисциплінарних підходів, включаючи геоінформаційний аналіз, дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) та георадарне знімання. Результати дослідження показали, що інтеграція даних з дистанційного зондування (ДЗЗ) та георадарного знімання дозволяє з високою точністю визначити межі об'єктів історико-культурної спадщини та їх зони охорони. На основі отриманих даних сформовано концептуальну модель моніторингу земель історико-культурного призначення, яка включає поетапний процес збору, аналізу та інтерпретації даних. Запропоновано використання синергії дистанційного зондування та георадарного знімання для підвищення достовірності інтерпретації даних. У роботі автором систематизовано різноманітні методи дослідження, включаючи космічне знімання, аерознімання, а також лідарне знімання. Розроблено нові підходи до 3D-моделювання об'єктів на основі аерознімання з безпілотних літальних апаратів (БПЛА) та авіаційного лідарного знімання. Обґрунтовано ефективність використання цих методів у комплексі для детального моніторингу та аналізу об'єктів культурної спадщини. Оцінено переваги інтеграції даних різних джерел, що дозволяє створювати точні 3D-моделі та виявляти потенційні загрози для збереження об'єктів. У дисертаційній роботі автором розроблено і впроваджено новаторську концептуальну модель моніторингу земель історико-культурного призначення, яка базується на сучасних технологіях дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) і георадарного знімання. На основі актуальних наукових досягнень і технологічних інновацій, сформовано новий підхід до вивчення об'єктів культурної спадщини, який включає як наземні, так і підземні елементи. Розроблено комплексний підхід до виявлення аномалій і уточнення меж об'єктів, що забезпечує можливість проведення перебудови їх охоронних зон. Обґрунтовано, що синергія методів ДЗЗ і георадарного знімання дозволяє досягти високої точності в аналізі даних і ефективніше зберігати об'єкти культурної спадщини. Оцінено переваги та обмеження кожного з методів, а також їх комбінації для моніторингу земель історико-культурного призначення. Проаналізовано результати інтеграції даних у тривимірні моделі, що дозволяє чітко виявляти потенційні загрози та аномалії. Автором виокремлено ключові аспекти, які необхідно враховувати для вдосконалення технологій дослідження і забезпечення ефективного моніторингу земель історико-культурного призначення. Особливе місце в роботі займає розробка загальних математичних моделей для поєднання радіолокаційних і георадарних даних. На основі сучасних технологій та методологічних підходів сформовано нові моделі, які забезпечують синергію інформації з різних джерел. Запропоновано інтеграцію даних радіолокації та георадарного знімання для розширення можливостей виявлення вертикальних зміщень і характеристик підземних об'єктів. У роботі систематизовано основні математичні підходи і технології, які використовуються для комбінування даних з цих двох джерел. В розробці алгоритмів поєднання даних радіолокаційного і георадарного знімання створено єдину тривимірну модель, що покращує інтеграцію даних і підвищує точність моніторингу. Розроблено і впроваджено унікальний програмний модуль 3DDEM&RADAR, який дозволяє сумісно відображати 3D-моделі цифрових моделей поверхні та георадарного знімання. Модуль включає три функціональні блоки, що автоматично визначають ділянки для досліджень, інтегрують дані з різними розширеннями і створюють точні 3D-моделі. Це значно покращує моніторинг історико-культурних об'єктів і точність корекції кадастрових меж земель історико-культурного призначення.

Публікації

1. Trevoho, I., Chetverikov, B., Babiy, L. & Malanchuk, M. (2020). Monitoring of displacements and deformations of the earth’s surface near the Stebnyk city using radar images of Sentinel-1. Geodesy and Cartography, 69.(1.), 85–96. https://doi.org/10.24425/gac.2020.131079

2. Ievsiukov, T., Chetverikov, B., Openko, І., Kovalchuk, І., Shevchenko, O., Stepchuk, Y., Tykhenko, R. & Makarov, О. (2022). Topographic and geodetic support for the development of the GIS register of Polish burials – case study on Baikove cemetery in Kyiv. Scientific Papers. Series E. Land Reclamation, Earth Observation & Surveying, Environmental Engineering, 11, 398–405.

3. Chetverikov B., Różycki S., Malitskyy A. & Babiy L. (2024). Application of Orthophoto Maps Created from UAV Aerial Images for Monitoring Historical and Cultural Heritage Lands. Journal of Environmental & Earth Sciences, 6(2), 144–163. https://doi.org/10.30564/jees.v6i2.6360

4. Chetverikov, B., Hlotov, V. & Bakuła, K. (2024). Clarification of the Boundaries of Lands of Historical and Cultural Heritage and Determination of Their Protection Zones by Remote Sensing Methods. Land, 13(7), 923. https://doi.org/10.3390/land13070923

5. Chetverikov, B., Babiy, L., Oryński, S. & Różycki, S. (2024). Methods for Designating Protective Zones of Historical and Cultural Purpose Using Non-Invasive Methods—Two Case Studies for Ukraine and Poland. Remote Sensing, 16(13), 2330. https://doi.org/10.3390/rs16132330

6. Chetverikov B, Hlotov V & Bakuła K. (2024). Development of a Software Module for Studying Historical and Cultural Heritage Objects Using Non-Invasive Research Data. Heritage, 7(8), 4131-4148. https://doi.org/10.3390/heritage7080194

7. Четверіков Б. В. & Процик М. Т. (2023). Розроблення макета та основних функцій програмного модуля візуалізації результатів обробки геопросторових даних . Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва : збірник наукових праць Західного геодезичного товариства УТГК, 2 (46), 106–112.

8. Четверіков Б.В., Бондар К.М., Хоменко Р.В., Діденко С.В. & Шейхет М.Г. (2017). Визначення розташування історичних об'єктів за допомогою фотограмметричного методу та методів наземних неруйнівних досліджень. Геодезія, картографія і аерофотознімання, 85, 94-103.

9. Chetverikov B., Lompas O., Protsyk M. & Teteruk D. (2019) Estimation aссuracy of orthotransformation of space images applying satellite Pleiades-1 for GNSS surveying. Геодезія, картографія та аерофотознімання, 89, 36-43

10. Chetverikov B.V., Babiy L.V., Protsyk M.T. & Ilkiv T.J. (2019). Error estimation of DEM of orthotransformation of aerial images obtained from UAVs on the mountainous local site in the village Shidnytsya. Геодезія, картографія та аерофотознімання, 90, 65-73.

11. Четверіков Б. В., Хінціцький О. В. & Калинич І. Методика картографування об’єктів історико-культурної спадщини засобами ГІС-технологій з використанням архівних картографічних та аероматеріалів. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва : збірник наукових праць Західного геодезичного товариства УТГК, 1(41), 97–103.

12. Четверіков Б. В., Ванчура Р. Б. & Смолій К. Б. (2022). Методика визначення планового положення інфраструктури зруйнованого Звенигородського замку. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва : збірник наукових праць Західного геодезичного товариства УТГК, 1(43), 71–77.

13. Четверіков Б., Бабій Л., Кузик З., Заяць І. & Процик М. (2022). Дослідження цифрових моделей рельєфу нерухомих об’єктів історико-культурної спадщини, створених за різні роки. Геодезія, картографія і аерофотознімання, 96, 65–76.

14. Четверіков Б. (2023). Застосування методів радіолокаційної інтерферометрії та георадарного знімання для моніторингу земель історико-культурного призначення. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва : збірник наукових праць Західного геодезичного товариства УТГК, 1(45).

15. Chetverikov B. & Babiy L. (2016). Determination of boundaries of ancient burial places using the archived aerial and cartographic materials. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва, І(31), 111-114.

16. Четверіков Б., Михайлюк В. & Согор А. (2017). Технологія створення цифрової моделі місцевості на прикладі Сирецького району м.Києва з використанням архівних даних. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва, І(33), 116-119.

Четверіков Б. (2017). Методика визначення перенесення меж Нового єврейського кладовища у Львові за допомогою геоінформаційних систем. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва, ІІ(34), 98-101.

18. Четверіков Б. (2018). Методика визначення меж зруйнованого старого некрополя у м.Броди за допомогою ГІС-технологій. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва, І(35), 169-172.

19. Четверіков Б. В., Шейхет М. Г. & Грицюк Т. Ю. (2021). Визначення меж некрополів і меморіалів дистанційними та наземними неінвазивними методами: колективна монографія. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 128c.

20. Четверіков Б. В. (2021). Визначення історичної території юдейського кладовища в м. Бердичів у контексті сучасної містозабудови засобами ГІС-технологій. Простір в історичних дослідженнях, №2, 118–123.

Схожі дисертації