Вы здесь: Главная Материалы Сканеры Статьи Сканирование "соседа" горы Дум

Сканирование "соседа" горы Дум

Это не «гора Дум» из «Властелина колец» (мистическое место является частью соседней горы Нгаурухое), это гора Руапеху в Новой Зеландии, которая является одним из самых активных современных вулканов в мире. В марте этого года к ней было приковано внимание международного научного сообщества благодаря живописной реке из грязи, камней и обломков породы, известной как лахар, излившейся с ее пика.

Гора Руапеху расположена в 40 км к юго-западу от озера Таупо на территории национального парка Тонгариро. На ее склонах расположены две основные лыжные зоны северного острова и восемь ледников. (На этих склонах также проводились съемки некоторых сцен «Властелина колец»).

Гора Руапеху, высотой 2 792 м, является крупнейшим действующим вулканом в Новой Зеландии, и за его активностью ведется постоянное наблюдение. В периоды между крупными извержениями глубокий активный кратер заполняется водой. В результате извержений 1996 – 1997 гг. сформировалась тефровая плотина (тефра представляет собой фрагменты вулканической породы и лавы, образовавшиеся в результате вулканических извержений), которая не позволяла воде из озера в кратере стекать по склонам вулкана.

Ранее в этом году геодезист из Крайстчерча Рис Гарднер (Reece Gardner) получил задание от GNS Science, новозеландской правительственной геологической научно-исследовательской и консультативной организации, провести мониторинг скорости разрушения тефровой плотины на озере в кратере горы Руапеху.

При помощи 3D-сканера Trimble GX он всего за несколько часов создал подробную трехмерную модель всей плотины, состоящую из более чем 1,5 миллиона точек. Поэтому, когда 18 марта 2007 г. плотину прорвало, Гарднер смог предоставить данные измерений плотины и лахара в кратере Руапеху «до и после», ведь плотина была просканирована трижды до схода лахара и один раз после схода.

«На момент первой съемки в Министерстве охраны природы (DOC) и GNS считали, что вероятность скорого схода лахара очень низка, если только резко не поднимется уровень воды в озере (в связи с большим количеством осадков в кратере, – говорит он. – Сильный ливень, прошедший над горой, спутал все карты, и стену плотины прорвало 18 марта, спровоцировав сход селевого потока по склону горы».

После схода лахара Гарднер в результате окончательного сканирования собрал данные о размерах пролома и объеме материала, смытого с тефровой плотины.

«Результаты первых трех съемок показывают изменения, происходившие перед прорывом плотины, – говорит Гарднер. – После схода лахара я вернулся для выполнения окончательной съемки, чтобы оценить воздействие прорыва плотины».

Съемка посредством трехмерного сканирования в сочетании с другими научными и видеозаписями предоставила уникальный снимок, позволяющий исследователям во всем мире понять природу естественного прорыва плотины.

Инженер-геотехнолог Крис Мэсси (Chris Massey) – один из ученых, занимающихся обработкой данных, собранных в рамках проекта на горе Руупеху. Он начал съемку посредством трехмерного сканирования после использования той же технологии для измерения оползней в Королевстве Бутан в Гималайских горах.

«Мы использовали данные трехмерного сканирования для описания величины размывания откоса плотины ниже по течению перед прорывом, – говорит Месси. – Это позволило нам представить в DOC точную информацию об участке и масштабах эрозии».

В GNS объединили данные трехмерного сканирования с данными испытания на месте, проведенного для создания цифровой модели местности (ЦММ) из различных материалов, составляющих плотину для обратного анализа разрушения.

Месси говорит, что результаты сканирования, проведенного в январе, феврале и марте 2007 г., показывают, что, несмотря на значительное разрушение, скорость разрушения снижалась.

«Плотина состояла из нескольких слоев различных материалов, – говорит Месси. – Оказалось, что один слой зернистого материала выступал в качестве естественного дренажа. Прорыв был вызван просачиванием воды через этот слой в сочетании с повышением уровня воды в озере. Мы показали скорость разрушения, вызванного просачиванием воды из зернистого слоя, произведя несколько сканирований на разных стадиях».

Подробный отчет будет опубликован в ближайшие месяцы. Месси утверждает, что данные, полученные в Новой Зеландии, будут использоваться исследователями во всем мире для проверки собственных моделей естественного разрушения плотин и процессов схода лахаров. Подробный анализ наблюдений, сделанных перед прорывом и после него поможет ученым понять процессы, повлекшие за собой разрушение других естественных плотин и, таким образом, будет способствовать разработке соответствующих систем оповещения.

Он также уверен, что трехмерное сканирование – это мощное средство с широким спектром применений, от вычисления объемов материалов и просадки породы при горных работах, до отслеживания различных типов тектонических деформаций, связанных с оползнями и разрушениями плотин.

Трехмерное сканирование лахара после прорыва
плотины.
3D-сканер Trimble GX собирает данные о размерах
разрыва и объеме материала, смытого с тефровой
плотины.

Источник: журнал для профессионалов в области технических работ и картографии «Technology & more» Выпуск 3-2007