Ин таҳқиқот меомӯзад, ки тағйироти сатҳ ва ҳаҷми партовгоҳи фаъоли партовҳои сахти коммуналӣ дар тӯли вақт бо сканкунии лазерии ҳавоӣ (Airborne Laser Scanning, ALS/LiDAR) то чӣ андоза боэътимод пайгирӣ карда мешаванд. Саволи асосии кор танҳо «Оё бо LiDAR ҳаҷмро ҳисоб кардан мумкин аст?» нест. Муҳаққиқон ҳамчунин арзёбӣ мекунанд, ки модели рақамии релеф (Digital Terrain Model, DTM) бояд бо кадом ҳалшавии фазоӣ омода шавад, хатогиҳои мавқеи уфуқӣ дар релефи нишеб чӣ гуна ба хатои амудӣ табдил меёбанд ва растанипӯшӣ то чӣ андоза метавонад хатое ба вуҷуд оварад, ки бо тағйири воқеии сатҳи замин омехта шавад.

Таҳқиқот дар партовгоҳи муназзами партовҳои сахти коммуналии Strážnice дар минтақаи Моравияи Чехия анҷом дода шудааст. Майдони тақрибан 4 гектарӣ аз соли 1993 истифода мешавад; як қисми он ҳанӯз васеъ мешавад, қисми дигар баста ва барқарор шудааст. Аз ин рӯ, майдон ҳам минтақаҳои фаъоли ҷойгиркунии партов, ҳам роҳҳо, сатҳҳои нишеб, растанипӯшии алафӣ ва буттазорҳоро дар як минтақаи таҳқиқотӣ дар бар мегирад.

Маълумоти сканкунии лазерии ҳавоӣ дар санаҳои 28 May 2023 ва 5 October 2023, бо фосилаи тақрибан панҷ моҳ ҷамъоварӣ шудааст. Дар ҳар ду парвоз зичии миёнаи нуқтаҳо тақрибан 10 нуқта/m² буд. Сканери лазерии пуррамавҷи RIEGL LMS Q780 дар ҳавопаймои фотограмметрии Cessna 208B Grand Caravan дар баландии парвозии тақрибан 1 km истифода шудааст.

Аз абрҳои аслии нуқтаҳо DTM бо ҳалшавии 0,3 m сохта шуд; баъдан зичии додаҳо кам карда шуда, моделҳои иловагӣ бо ҳалшавии 0,5 m, 0,8 m ва 1,5 m омода гардиданд. Бо ин роҳ таъсири андозаи ҳуҷайраи DTM ба тағйири ҳаҷми ҳисобшуда муқоиса карда шуд.

Тибқи натиҷаҳо, байни ҳалшавии 0,3 m ва 0,5 m аз ҷиҳати тағйири ҳаҷм фарқи аз ҷиҳати оморӣ аҳамиятнок ёфт нашуд (\(p=0,91\)). Ба ҳамин монанд, фарқи байни 0,3 m ва 0,8 m низ аҳамиятнок нест (\(p=0,64\)). Баръакс, муқоисаи 0,3 m бо 1,5 m аз ҷиҳати оморӣ аҳамиятнок аст (\(p=0,03\)). Аз ин рӯ, муҳаққиқон тавсия медиҳанд, ки дар мониторинги дақиқи партовгоҳ аз ҳалшавии 1,5 m худдорӣ карда шавад.

Натиҷаи илмӣ талаб мекунад, ки ду тавсияи гуногуни ҳалшавӣ аз ҳам ҷудо карда шаванд. Диапазони 0,3–0,8 m гурӯҳи ҳалшавиҳоест, ки дар санҷишҳо натиҷаҳои боэътимод додааст; аммо вақте ҳаҷми додаҳо, тафсилот ва арзиши амалиётӣ якҷо арзёбӣ мешаванд, муҳаққиқон диапазони 0,3–0,5 m-ро ҳамчун мувозинати амалии оптималӣ тавсия медиҳанд.

Дар таҳқиқот хатои миёнаи мавқеи уфуқии ALS тақрибан 0,38 m ҳисоб шудааст. Дар замини ҳамвор ин хато метавонад бевосита хатои калони баландӣ ба вуҷуд наорад; аммо бо зиёд шудани нишебӣ ҳамон ҷобаҷогузории уфуқӣ ба хатои назарраси амудӣ табдил меёбад. Бо истифода аз хатои миёнаи 0,38 m XY, хатои тақрибии амудӣ дар нишебии 5° 0,03 m, дар 15° 0,10 m, дар 25° 0,17 m ва дар 35° 0,23 m ҳисоб шудааст.

Растанипӯшӣ бошад, манбаи хатои ҷудогона аз ҳалшавӣ ва дар баъзе ҳолатҳо ҳатто калонтар аст. Дар муқоиса бо нуқтаҳои мустақили GPS, барои маълумоти 28 May фарқи миёнаи GPS–DTM дар DTM-и 0,3 m −0,20 m ва инҳирофи стандартӣ 0,21 m буд; барои маълумоти 5 October дар ҳамон ҳалшавӣ −0,24 m ва 0,33 m ба даст омад. Дар ҳалшавии 1,5 m инҳирофи стандартии October то 0,42 m афзуд.

Аз ин рӯ, муҳаққиқон нишон медиҳанд, ки танҳо истеҳсоли пиксели хурдтар кофӣ нест. Дар маълумоти LiDAR, нодуруст ҳамчун замин тасниф шудани растанипӯшӣ, ба сатҳи замин бо таносубҳои гуногун расидани импулсҳои лазерӣ аз байни алаф ва буттаҳо ва тағйири мавсимии растанӣ метавонанд тағйироти ҳаҷми қалбакӣ ба вуҷуд оваранд, ки ба деформатсияи воқеии партовгоҳ монанданд.

Барои коҳиш додани ин таъсир ҳамзамон бо маълумоти ALS тасвирҳои гиперспектралии VNIR дар диапазони 0,4–1,1 µm ҷамъоварӣ шуда, бо NDVI растанипӯшии сабз муайян ва бо nDSM минтақаҳои алафӣ аз дарахт/бутта ҷудо карда шуданд. Дар модели номуайянӣ барои растанипӯшии алафӣ хатои баландии 0,3 m ва барои дарахту буттаҳо 0,4 m таъин карда шуд.

Харитаи саҳроии таҳқиқот барои ҳамон ҷой на танҳо тағйири ҳаҷм, балки номуайянии ин тағйирро низ дар сатҳи пиксел истеҳсол мекунад. Ҳамин тавр, ба ҷои танҳо гуфтани «дар ин ҷо 0,2 m³ тағйир шуд», ба арзёбӣ он ҳам дохил мешавад, ки ин тағйир дар ҳудуди хатогиҳои системаи ченкунӣ то чӣ андоза боэътимод аст.

Аз нуқтаи назари Туркия: Барои пайгирии истифодаи иқтидор, пешрафти пуркунӣ, тағйироти нишебӣ, нишаст ва минтақаҳои барқароршуда дар иншооти партовгоҳи муназзам дар Туркия ин равиш усули қобили татбиқ пешниҳод мекунад. Махсусан дар майдонҳои калон, ба ҷои ченкуниҳои такрории классикии нуқтагӣ, сканкунии LiDAR-и фарогири тамоми сатҳ метавонад тақсимоти фазоии тағйироти ҳаҷм ва сатҳро нишон диҳад. Аммо таҳқиқот танҳо дар як майдони Чехия тасдиқ шудааст. Ҳангоми интиқол ба як иншоот дар Туркия геометрияи нишебӣ, навъи растанипӯшӣ, иқлим, баландии парвоз, зичии сенсор, инфрасохтори координатӣ ва нуқтаҳои назоратии маҳаллии GNSS бояд аз нав арзёбӣ шаванд. Аз ин таҳқиқот барои ҳамаи партовгоҳҳои Туркия як ҳалшавии ягона ва тағйирнопазири DTM баровардан мумкин нест.

Мушкилоти асосии ченкунии анъанавии нуқтагӣ чист?

Ченкуниҳои геодезӣ ё саҳроии GNSS метавонанд дар нуқтаҳои муайян дақиқии баланд диҳанд. Аммо вақте партовгоҳ сатҳи мураккаби чанд гектар аст, чен кардани тамоми сатҳ бо фосилаи зичи нуқтаҳо такрор ба такрор вақт, корманд ва хароҷот талаб мекунад.

Мушкилоти муҳимтар ин аст, ки ченкуниҳои нуқтагӣ тағйироти маҳаллиро байни нуқтаҳо мустақим нишон намедиҳанд. Дар як қисми партовгоҳ ҷамъшавии партов, дар қисми дигар нишаст ва дар ҷои дигар тағйири геометрияи нишебӣ метавонанд дар як фосилаи вақт ба амал оянд.

ALS кӯшиш мекунад ин мушкилотро бо намунагирии тамоми сатҳ тавассути миллионҳо нуқтаи ченкунии сеандоза ҳал кунад.

Оё ALS ва LiDAR як чизанд?

LiDAR усули зондкунии фосилавӣ аст, ки масофаро аз вақти рафту баргашти импулси лазерӣ ба сатҳи ҳадаф ҳисоб мекунад. Airborne Laser Scanning (ALS) бошад, шакли татбиқиест, ки сенсори LiDAR дар ҳавопаймо ё дигар платформаи ҳавоӣ истифода мешавад.

Дар ин таҳқиқот сенсор на дар дрон, балки дар ҳавопаймои фотограмметрӣ насб шудааст.

Майдони таҳқиқот

Майдони санҷиш партовгоҳи партовҳои сахти коммуналии Strážnice дар минтақаи Моравияи Чехия мебошад.

Ду маъракаи ALS чӣ гуна анҷом дода шуданд?

Траекторияҳои парвоз бо маълумоти GNSS ва IMU ҳисоб шуда, инҳирофҳо байни хатҳои парвоз бо ҳамсатҳиҳо ва усули квадратҳои хурдтарин танзим ва баъд абрҳои нуқта аз нав геореференс шуданд.

DTM чиро ифода мекунад?

Digital Terrain Model то ҳадди имкон сатҳи баландии замини холиро ифода мекунад. Дар партовгоҳ мушкил ин аст, ки ҳар нуқтаи дидаи лазер замини воқеӣ нест.

Алаф, бутта, дарахт, объекти муваққатӣ ё ноҳамвории сатҳи партов метавонад ба таснифи замин таъсир расонад. Аз ин рӯ, дақиқии DTM танҳо ба дақиқии техникии сенсори лазерӣ вобаста нест.

Чаро чор ҳалшавии DTM санҷида шуд?

DTM-и 0,3 m, ки аз зичии ибтидоии тақрибан 10 нуқта/m² истеҳсол шудааст, сатҳи асосии ҳалшавии баланд мебошад.

Баъдан абри нуқтаҳо тунук карда шуда:

моделҳо сохта шуданд.

Ҳадаф ин нест, ки хурдтарин пиксел худкор «беҳтарин» ҳисоб шавад, балки муайян кардан аст, ки ҳалшавии дағалтар дар кадом нуқта барои тағйири ҳаҷм боиси талафи маънодори иттилоот мегардад.

Чаро random seed санҷида шуд?

Ҳангоми тунук кардани абри нуқтаҳо нуқтаҳои ҳар як ҳуҷайраи grid ба таври тасодуфӣ интихоб шудаанд. Азбаски интихоби тасодуфӣ метавонад худ номуайянии нав ба вуҷуд оварад, муҳаққиқон чор seed-и гуногун, аз ҷумла 100, 200, 300 ва 400-ро истифода карданд.

Ин усул имкон медиҳад, ки бо ҳамон seed ҳамон зермаҷмӯи нуқтаҳо дубора интихоб шуда, раванд такроршаванда гардад.

Аз абрҳои нуқтаи тунукшуда дар маҷмӯъ 24 DTM сохта шуда, арзёбӣ гардид, ки оё комбинатсияҳои гуногуни seed натиҷаҳои баландиро ба таври аҳамиятнок тағйир медиҳанд ё не.

Натиҷаи seed

Санҷишҳои оморӣ нишон доданд, ки интихоби seed ба баландиҳои DTM таъсири систематикии аҳамиятнок надорад. Масалан, дар ҳалшавии 0,5 m барои се нуқтаи назоратӣ p-қиматҳо мутаносибан 0,99, 1,00 ва 0,98 мебошанд.

Дар ҳалшавии 0,8 m қиматҳо байни 0,86–0,96 ва дар ҳалшавии 1,5 m дар манбаъ байни 0,48–0,99 дода шудаанд. Ҳамаи ин қиматҳо аз остонаи аҳамияти 0,05 боло мебошанд.

Аз ин рӯ, хулоса ин аст, ки раванди random thinning-и истифодашуда дар шароити баррасишуда bias-и систематикӣ ба вуҷуд наовардааст.

Ба ифодаи p-қимат дар матни манбаъ диққат

Дар бахши натиҷаҳои манбаъ аввал ифодаи “all p-values > 0.86” истифода шуда, фавран баъд барои ҳалшавии 1,5 m p-қиматҳои 0,48–0,99 гузориш мешаванд.

Қимати 0,48 ҳам аз рӯи остонаи 0,05 аз ҷиҳати оморӣ аҳамиятнок нест; яъне хулосаи асосии таҳқиқот дар бораи seed-ро тағйир намедиҳад. Аммо ифодаи «ҳамаи қиматҳо аз 0,86 калонанд» бо қиматҳои худи манбаъ мувофиқат намекунад.

Оё ҳалшавӣ воқеан ҳисоби ҳаҷмро тағйир медиҳад?

Бо қабул кардани ҳалшавии 0,3 m ҳамчун истинод t-test-и ҷуфтшуда анҷом дода шудааст:

Ин натиҷа нишон медиҳад, ки андозаи ҳуҷайраи 1,5 m метавонад сатҳро аз ҳад зиёд умумӣ карда, дар арзёбии тағйири ҳаҷм тағйирёбии аҳамиятнок ба вуҷуд орад.

0,3–0,8 m ё 0,3–0,5 m?

Ду ифода дар бахшҳои гуногуни манбаъ якдигарро комилан истисно намекунанд.

Аз нуқтаи назари натиҷаи оморӣ 0,3; 0,5 ва 0,8 m ҳалшавиҳои боэътимоди санҷидашуда мебошанд, зеро байни 0,3 m ва 0,8 m фарқи аҳамиятноки ҳаҷм ёфт нашудааст.

Аз нуқтаи назари тавсияи амалиётӣ бошад, муҳаққиқон зичии додаҳо ва бори коркардро низ ба назар гирифта, диапазони 0,3–0,5 m-ро ҳамчун мувозинати мувофиқтарин арзёбӣ мекунанд.

Чаро хатои мавқеи уфуқӣ дар майдони нишеб ба хатои амудӣ табдил меёбад?

Агар нуқтаи LiDAR аз мавқеи уфуқии воқеии худ каме ҷобаҷо шуда бошад, дар замини ҳамвор фарқи баландӣ метавонад маҳдуд бошад. Аммо ҳамон ҷобаҷогузории уфуқӣ дар нишебии баланд ба он оварда мерасонад, ки нуқта ба қисми баландтар ё пасттари нишебӣ афтад.

Дар таҳқиқот муносибати содашуда:

\[ \varepsilon_Z = \varepsilon_{XY}\tan(S) \]

истифода шудааст.

Дар ин ҷо:

• \(\varepsilon_Z\): хатои баландии амудӣ,
• \(\varepsilon_{XY}\): хатои мавқеи уфуқӣ,
• \(S\): нишебии релеф.

Сатҳи хатои XY-и ченшуда

Дар муқоисаҳо дар се нуқтаи назоратии собит, уфуқӣ ва асфалтӣ:

• диапазони хатои миёнаи уфуқӣ: 0,24–0,54 m,
• диапазони SD: 0,20–0,34 m,
• диапазони RMSE: 0,31–0,62 m,
• миёнаи \(\varepsilon_{XY}\): 0,38 m,
• миёнаи SD: 0,28 m,
• миёнаи RMSE: 0,48 m

гузориш шудааст.

Муҳаққиқон қайд мекунанд, ки тағйироти хурдтар аз тақрибан 0,20–0,34 m метавонад аз садои тасодуфии фазоӣ дар маҷмӯи додаҳои истифодашуда боэътимод ҷудо карда нашавад.

Хато бо зиёд шудани нишебӣ

Аз ин рӯ, тағйироти ба назар намоёни баландии чандсантиметрӣ дар нишебиҳои тези партовгоҳ набояд бе ба ҳисоб гирифтани таъсири хатои геореференси уфуқӣ бевосита ҳамчун нишаст ё пуркунӣ тафсир шаванд.

Растанипӯшӣ чӣ гуна муайян шуд?

Дар ҳамон санаҳо бо ALS, бо истифода аз спектрометри тасвирии CASI-1500 дар диапазони спектралии 0,4–1,1 µm маълумоти VNIR ҷамъоварӣ шуд. Ҳалшавии фазоии тасвирҳои VNIR 0,8 m мебошад.

Барои ҷудо кардани растанипӯшии сабз NDVI истифода шуда ва:

\[ NDVI>0,4 \]

пикселҳо ҳамчун растанидор тасниф шуданд.

Дар nDSM объектҳои аз сатҳи замин 0,7 m баландтар барои ҷудо кардани дарахтҳо, аксари буттаҳо ва сохторҳои баланди монанд истифода шуданд.

Бо ин роҳ:

• растанипӯшии алафии аз 0,7 m паст,
• минтақаҳои дарахт ва буттаи аз 0,7 m баланд

барои номуайяниҳои гуногун муайян карда шуданд.

Қиматҳои хатои аз растанӣ сарчашмагиранда

Дар модели номуайянии таҳқиқот:

• растанипӯшии алафӣ: хатои баландии 0,3 m,
• дарахт ва бутта: хатои баландии 0,4 m

таъин карда шуданд.

Ин қиматҳо на танҳо аз рӯи дақиқии номиналии LiDAR-и истеҳсолкунандаи таҷҳизот, балки бо ба назар гирифтани муқоисаҳои мустақили GPS дар саҳро ва хатогиҳои DTM-и вобаста ба растанипӯшӣ дар адабиёт интихоб шудаанд.

Тағйири ҳаҷм чӣ гуна ҳисоб шуд?

Растри тағйири баландӣ байни ду сана:

\[ DTM_{changes} = DTM_{t1}-DTM_{t2} \]

ба вуҷуд оварда мешавад.

Тағйири баландии ҳар пиксел ба масоҳати пиксел зарб шуда, ба тағйири ҳаҷм табдил дода мешавад:

\[ Volume_{changes} = DTM_{changes}\times A_{pixel} \]

Барои DTM-и 0,3 m масоҳати пиксел:

\[ 0,3\times0,3 = 0,09\ \mathrm{m^2} \]

мешавад.

Номуайянӣ чӣ гуна якҷо карда шуд?

Барои як DTM ду ҷузъи асосии хато якҷо баррасӣ шуданд:

\[ \sigma_{total} = \sqrt{ \sigma_1^2+\sigma_2^2 } \]

Дар ин ҷо \(\sigma_1\) хатои амудиест, ки аз хатои мавқеи XY дар нишебӣ ба вуҷуд меояд, ва \(\sigma_2\) ҷузъи хатое мебошад, ки аз растанипӯшӣ сарчашма мегирад.

Ҳангоми муқоисаи сатҳҳои ду санаи гуногун номуайянии ҳар ду DTM низ ба ҳисоб гирифта мешавад:

\[ \sigma_{changes} = \sqrt{ \sigma_{total,1}^2+ \sigma_{total,2}^2 } \]

Ин равиш имкон медиҳад, ки на танҳо харитаи фарқ, балки ҳамчунин харитаи эътимоднокии фарқ истеҳсол шавад.

Харитаи саҳифаи 7 чиро нишон медиҳад?

Дар Расми 4-и манбаъ барои ҳамон партовгоҳ ду харитаи raster паҳлу ба паҳлу ҷой доранд. Харитаи чап тағйири ҳаҷм байни May–October ва харитаи рост номуайянии ҳисобшудаи ҳамон тағйирро нишон медиҳад.

Тафсири якҷояи ин ду харита бартарии асосии усул аст. Агар тағйири сатҳи калон ба назар расад, вале дар ҳамон минтақа номуайянӣ низ баланд бошад, он набояд мустақим ҳамчун деформатсияи физикӣ арзёбӣ шавад.

Расми 5 бошад, ҷараёни кории амалиётиро ҳамчун ченкунии истинодии GPS + ду давраи ALS + VNIR → DTM/nDSM → хатогиҳои мавқеъ, нишебӣ ва растанипӯшӣ → тағйири баландӣ → тағйири ҳаҷм ва номуайянӣ нишон медиҳад.

Фарқи байни минтақаҳои фаъоли ҷойгиркунии партов ва сатҳҳои устувор

Тибқи муҳокимаи манбаъ, дар минтақаи waste_1 тағйири миёнаи баландӣ дар байни ҳалшавиҳо тақрибан 0,3–0,4 m ва инҳирофи стандартӣ тақрибан 0,02 m мебошад.

Дар минтақаи фаъоли waste_2 бошад, тағйири баландӣ тақрибан 5,2–5,5 m ва SD тақрибан 0,07 m аст. Ин бузургӣ болоравии сатҳи миқёси калонро нишон медиҳад, ки бештар ба фаъолияти воқеии ҷойгиркунӣ/шаклдиҳии партов мувофиқ аст, на ба ҳалшавии додаҳо ё садои ченкунӣ.

Дар сатҳи роҳ тағйири миёнаи баландӣ тақрибан 0,003 m ва SD тақрибан 0,01 m хеле хурд аст. Ин дастгирӣ мекунад, ки роҳ байни ду сана ҳамчун сатҳи истинодии устувор рафтор кардааст.

Чаро растанипӯшӣ метавонад тағйири ҳаҷми қалбакӣ ба вуҷуд орад?

Импулси LiDAR метавонад дар як давра аз қабатҳои болоӣ ё миёнаи алафи зич баргардад, дар давраи дигар бошад аз байни растаниҳои хушкшуда амиқтар гузашта ба замин расад.

Ҳатто агар сатҳи воқеии хок дар ду сана умуман тағйир наёфта бошад, DTM метавонад чунин тағйир ёбад:

May: ченкунӣ наздики сатҳи болоии растанӣ → October: воридшавии амиқтар то замин

ба ҳамин шакл тағйир ёфта метавонад.

Растри фарқ метавонад инро хато ҳамчун тағйири манфии замин ё фишурдашавӣ нишон диҳад.

Таҳқиқот баъзе коҳишҳои ҳаҷмро, ки дар минтақаи марказӣ дида шудаанд, ба ҷои нишасти воқеии партов ба тағйири мавсимии растанипӯшӣ нисбат медиҳад.

Маълумоти ALS дар кадом фасл бояд гирифта шавад?

Муҳаққиқон барои коҳиш додани таъсири растанӣ тавсия медиҳанд, ки маъракаҳои ALS то ҳадди имкон дар аввали баҳор ё охири тирамоҳ, вақте растанипӯшӣ ҳадди ақал аст, анҷом дода шаванд.

Ҳадаф на танҳо расидани импулсҳои бештари лазерӣ ба замин, балки кам кардани омехташавии фарқи фенологияи растанӣ байни ду давраи ченкунӣ бо тағйири воқеии релеф мебошад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Манбаъҳои додаҳо

Сохтори истинодии GPS

Барои ҳамсабти маҷмӯи додаҳои ALS бо ҳам, дар минтақаҳои ҳамвор, асфалтӣ ва берун аз партовгоҳ, ки тағйирнопазир ҳисоб мешуданд, се нуқтаи назоратии GPS истифода шуданд.

Барои тасдиқи мустақили баландии DTM дар саҳрои воқеӣ бошад, ба минтақаҳои таъсирпазир аз ноҳамвории релеф ва растанипӯшӣ 12 нуқтаи иловагии истинодии GPS гузошта шуданд.

Дар манбаъ равшан гуфта мешавад, ки шумораи нуқтаҳо бинобар маҳдудиятҳои дастрасӣ кам буд.

Натиҷаҳои дақиқии GPS–DTM

Натиҷаи асосие, ки Ҷадвали 3 нишон медиҳад

Дар ҳар ду сана фарқи миёнаи мутлақи GPS–DTM бо дағалтар шудани ҳалшавӣ дар маҷмӯъ меафзояд.

Махсусан дар маълумоти October инҳирофи стандартӣ:

\[ 0,33\rightarrow0,37\rightarrow0,39\rightarrow0,42\ \mathrm{m} \]

ба ҳамин шакл меафзояд.

Ин нишон медиҳад, ки DTM-ҳои дағалтар метавонанд зери таъсири умумисозии сатҳ ва растанипӯшӣ хатои систематикиро зиёд кунанд.

Чаро ҳудуди дақиқӣ дар хулоса бояд бодиққат хонда шавад?

Дар хулосаи манбаъ гуфта мешавад, ки ҳалшавиҳои 0,3 ва 0,5 m дорои «фарқи миёна ≤0,23 m, SD ≤0,24 m» мебошанд.

Ин ҳудудҳо бо натиҷаҳои Ҷадвали 3 барои 28 May мувофиқанд:

• 0,3 m: −0,20 ± 0,21 m
• 0,5 m: −0,23 ± 0,24 m

Аммо барои натиҷаҳои 5 October:

• 0,3 m: −0,24 ± 0,33 m
• 0,5 m: −0,27 ± 0,37 m

дода шудаанд.

Аз ин рӯ, ҳудудҳои ≤0,23 m ва ≤0,24 m дар хулоса набояд ҳамчун қиматҳои максималии умумӣ барои ҳамаи ду маърака тафсир шаванд.

Ёддошти дохилии манбаъ дар бораи ифодаи SD-и минтақаи растанидор

Хулосаи манбаъ мегӯяд, ки дар минтақаҳои растанидор SD бо тағйири ҳалшавии DTM «то 0,10 m зиёд шудааст».

Дар Ҷадвали 2 қиматҳои SD-и минтақаи алафӣ:

\[ 0,04,\ 0,04,\ 0,06,\ 0,02\ \mathrm{m} \]

ва қиматҳои SD-и минтақаи буттазор:

\[ 0,15,\ 0,15,\ 0,05,\ 0,14\ \mathrm{m} \]

дода шудаанд.

Фарқи мутлақи калонтарини ҳалшавӣ дар буттазор воқеан 0,10 m аст; аммо он аз 0,15 m дар 0,3 m ба 0,05 m дар 0,8 m ба самти коҳиш меравад. Пас, ифодаи «афзоиш» дар хулосаи манбаъ бо қиматҳои мустақими Ҷадвали 2 комилан мувофиқ нест.

Вобастагии натиҷаҳои тағйири ҳаҷм ба навъи сатҳ

Номуайянии баландтарин дар куҷост?

Дар манбаъ гуфта мешавад, ки растанипӯшӣ метавонад ба дақиқии DTM нисбат ба ҳалшавии raster таъсири қавитар расонад.

Дар минтақаҳои дарахт ва буттазор номуайянии тағйири ҳаҷм дар харита то тақрибан 0,05 m³/pixel расидааст.

Аз ин рӯ, LiDAR-и ҳалшавии баланд танҳо худ кафолати дақиқии баланд дар сатҳҳои растанидор нест.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• ALS усули қобили татбиқ барои таҳлили такрории тағйири сатҳ ва ҳаҷм дар партовгоҳи фаъоли партовҳои сахти коммуналӣ мебошад.
• Байни натиҷаҳои DTM-и 0,3 m ва 0,5 m аз ҷиҳати тағйири ҳаҷм фарқи аз ҷиҳати оморӣ аҳамиятнок ёфт нашуд.
• Фарқи байни 0,3 m ва 0,8 m низ аҳамиятнок нест.
• Фарқи байни 0,3 m ва 1,5 m аҳамиятнок аст ва 1,5 m барои мониторинги дақиқи амалиётӣ мувофиқ ҳисоб намешавад.
• Диапазони 0,3–0,5 m ҳамчун оптимуми амалӣ аз ҷиҳати ҳаҷми додаҳо ва дақиқӣ тавсия мешавад.
• Хатои мавқеи уфуқӣ бо зиёд шудани кунҷи нишебӣ метавонад ба хатои муҳими баландии амудӣ табдил ёбад.
• Растанипӯшӣ метавонад манбаи хатои қавитар аз ҳалшавии DTM бошад.
• Қабатҳои VNIR/NDVI ва nDSM метавонанд моделсозии фазоии номуайянии аз растанӣ сарчашмагирандаро дастгирӣ кунанд.
• Истеҳсоли raster-и номуайянӣ ҳамзамон бо тағйири ҳаҷм ҷудокунии тағйири воқеӣ аз номуайянии ченкуниро тақвият медиҳад.
• Тавсия мешавад, ки маъракаҳои ALS дар аввали баҳор ё охири тирамоҳ, вақте растанипӯшӣ кам аст, гузаронида шаванд.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот исбот намекунад

• Нишон дода нашудааст, ки ҳалшавии DTM-и 0,3–0,5 m барои ҳамаи партовгоҳҳои ҷаҳон оптимуми универсалӣ аст.
• Таҳқиқот танҳо дар як партовгоҳи Чехия анҷом дода шудааст.
• Тасдиқи мустақили саҳроӣ танҳо бо 12 нуқтаи GPS дар дохили партовгоҳ анҷом шудааст.
• Таҳқиқот партоби метан, оби ифлоси филтратсионӣ ё ифлосшавии обҳои зеризаминиро мустақим чен намекунад.
• Нишон дода нашудааст, ки тамоми коҳиши ҳаҷм метавонад ҳамчун нишасти воқеии партов тафсир шавад; баъзе тағйирот метавонанд аз растанипӯшӣ сарчашма гиранд.
• Нишон дода нашудааст, ки ALS ҳамаи вазифаҳои ченкунии классикии геодезиро пурра бартараф мекунад; нуқтаҳои назоратии GPS қисми муҳими усул мебошанд.
• Нишон дода нашудааст, ки таъсири мавсимии растанӣ пурра бартараф шудааст.
• Тасдиқ нашудааст, ки бо сенсорҳои гуногуни LiDAR, баландии парвози гуногун ва иқлими гуногун ҳамон бузургиҳои хато ба даст меоянд.

Маҳдудиятҳои асосӣ

Маҳдудияти аввал ин аст, ки таҳқиқот ба як партовгоҳ асос ёфтааст. Муҳаққиқон мегӯянд, ки усул метавонад ба дигар майдонҳо татбиқ шавад, аммо зарурати тасдиқи иловагиро дар геометрияи гуногуни партовгоҳ ва шароити растанипӯшӣ қабул мекунанд.

Маҳдудияти дуюм ин аст, ки дар саҳро танҳо 12 нуқтаи мустақили тасдиқи GPS мавҷуд буд. Шумораи бештар ва тақсимоти мутавозинтари нуқтаҳои тасдиқ метавонад қувваи омории арзёбии дақиқии геометриро зиёд кунад.

Маҳдудияти сеюм мавҷудияти баъзе қадамҳои вобаста ба оператор дар ҷараёни кор аст. Интихоб ва ҷойгиркунии нуқтаҳои назоратии GPS ва тафсири натиҷаҳои филтри ALS метавонад bias-и инсонӣ ба вуҷуд орад.

Маҳдудияти чорум ин аст, ки ду маъракаи ALS дар шароити гуногуни фенологияи растанӣ гузаронида шуданд. Гарчанде ин ҳамзамон имкон дод, ки таъсири растанӣ нишон дода шавад, ҷудо кардани тағйири воқеии сатҳро душвор кардааст.

Тавсияи татбиқи амалиётӣ

Ҷараёни умумии кор, ки дар манбаъ сохта шудааст, ба ду бахши асосӣ ҷудо мешавад:

Ҷамъоварии додаҳо:

• чен кардани нуқтаҳои истинодии GPS,
• сканкунии ALS дар ду ё зиёда сана,
• ҷамъоварии маълумоти VNIR барои номуайянии аз растанӣ сарчашмагиранда.

Коркарди додаҳо:

• ҳамсабти ALS,
• сохтани DTM ва nDSM,
• ҳисоб кардани хатои Z аз XY ва нишебӣ,
• ниқоби растанӣ дар асоси NDVI,
• тағйири баландӣ,
• паҳншавии номуайянӣ,
• харитаҳои тағйири ҳаҷм ва номуайянии ҳаҷм.

Муҳаққиқон мегӯянд, ки ҳангоми зарурати скан кардани чанд партовгоҳи васеъ дар муддати кӯтоҳ ALS-и ҳавопаймобазӣ метавонад бартарӣ дошта бошад; барои мониторинги амалиётии як майдон бошад, сканкунии лазерии UAV-базӣ метавонад мувофиқтар бошад.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Detecting volume changes in municipal solid waste landfill using airborne laser scanning

Муаллифон: O. Brovkina; M. Pikl; F. Zemek; J. Michálek.

Муаллифи масъул: O. Brovkina.

Муассисаҳо: Global Change Research Institute, Czech Academy of Sciences, Department of Remote Sensing, Brno, Czech Republic; Municipal Office Strážnice, Czech Republic; University of South Bohemia in České Budějovice, Faculty of Agriculture and Technology, Czech Republic.

Навъи манбаъ: Мақолаи рецензияшудаи таҳқиқотӣ.

Маҷалла: Waste Management Bulletin.

Ношир: Elsevier B.V.

Нашр: Ҷилд 4, Шумора 1, 2026, Мақола 100272.

Нашри аввалини онлайн: 3 December 2025.

Санаи шумора: April 2026.

DOI: 10.1016/j.wmb.2025.100272.

Пайванди расмӣ:https://doi.org/10.1016/j.wmb.2025.100272

ISSN: 2949-7507.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution (CC BY 4.0).

Маблағгузорӣ/дастгирӣ: Таҳқиқот аз ҷониби Technology Agency of the Czech Republic бо гранти рақами SS06020164 дар барномаи Environment for Life ва аз ҷониби гранти рақами LM2023048-и барномаи CzeCOS дар доираи Ministry of Education, Youth and Sports-и Чехия дастгирӣ шудааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон эълон кардаанд, ки манфиатҳои молиявӣ ё муносибатҳои шахсии маълум, ки метавонанд ба таҳқиқот таъсир расонанд, вуҷуд надоранд.

Дастрасии додаҳо: Дар матни манбаъ бахши алоҳидаи “Data Availability” вуҷуд надорад; бинобар ин, иддаои иловагӣ дар бораи дастрасии оммавии маҷмӯи додаҳои хоми ALS, VNIR ё GPS дода нашудааст.

Саҳми муаллифон

Тибқи изҳороти CRediT дар манбаъ, O. Brovkina лоиҳаи аслӣ, идоракунии лоиҳа, методология ва таҳқиқот; M. Pikl бозбинӣ/таҳрир, нармафзор, таҳқиқот ва таҳлили формалӣ; F. Zemek бозбинӣ/таҳрир, визуализатсия ва методология; J. Michálek бошад, визуализатсия ва тасдиқро ба уҳда гирифтаанд.

Ёддошти мутобиқати дохилии манбаъ 1 — p-қиматҳои random seed

Дар бахши натиҷаҳо барои seed-ҳои гуногун аввал ифодаи “all p-values > 0.86” оварда шудааст. Ҳамон параграф барои ҳалшавии 1,5 m p-қиматҳои 0,48–0,99-ро гузориш медиҳад.

Ин фарқ хулосаи омории таҳқиқотро тағйир намедиҳад; 0,48 низ аз остонаи аҳамияти 0,05 боло аст. Аммо ифодаи «ҳамаи қиматҳо аз 0,86 калонанд» бо қимати пасттарини дар манбаъ додашуда мувофиқ нест.

Ёддошти мутобиқати дохилии манбаъ 2 — ҳудудҳои дақиқии DTM-и майда

Дар хулоса гуфта мешавад, ки фарқи миёнаи DTM-ҳои 0,3 ва 0,5 m ≤0,23 m ва SD-и онҳо ≤0,24 m мебошад. Ин қиматҳо натиҷаҳои Ҷадвали 3 барои 28 May-ро дуруст ҷамъбаст мекунанд.

Аммо натиҷаҳои Ҷадвали 3 барои 5 October барои 0,3 m −0,24 ± 0,33 m ва барои 0,5 m −0,27 ± 0,37 m мебошанд. Аз ин рӯ, ин ҳудудҳо ҳудудҳои мутлақи болоӣ барои ҳар ду маъракаи ALS нестанд.

Ёддошти мутобиқати дохилии манбаъ 3 — тағйири SD-и минтақаи растанидор

Хулоса мегӯяд, ки дар минтақаҳои растанидор SD дар ҳалшавиҳои дағалтарини DTM то 0,10 m «афзудааст». Дар Ҷадвали 2 барои минтақаи буттазор фарқи калонтарини 0,10 m аз 0,15 m ба 0,05 m ба амал меояд; яъне самт коҳиш аст.

Аз ин рӯ, дар матни Verianla «афзоиши 0,10 m» ҳамчун натиҷаи мустақими илмӣ такрор нашуда, қиматҳои ошкори Ҷадвали 2 оварда шудаанд.

Ҳадди далел ва умумисозӣ

Таҳқиқот аз он ҷиҳат далели қавии амалӣ пешниҳод мекунад, ки як объекти воқеии фаъол, ду маъракаи воқеии ALS ва ченкуниҳои мустақили GNSS истифода шудаанд. Баръакс, тарҳи таҷриба якмайдона аст ва шумораи нуқтаҳои тасдиқ маҳдуд мебошад.

Аз ин рӯ, ҳалшавиҳои тавсияшуда ва бузургиҳои хато набояд ба партовгоҳҳои кишварҳои дигар ё сатҳҳои шароити гуногун ҳамчун стандарти собит мустақиман интиқол дода шаванд.

Усул, муодилаҳо, қиматҳои ченкунӣ, омор, натиҷаҳо ва маҳдудиятҳои ин шарҳи Verianla ба таҳқиқоти манбаи баррасишуда асос ёфтаанд. Додаҳои саҳроие, ки манбаъ гузориш накардааст, илова нашудаанд; номувофиқиҳои ададии дохили манбаъ бо маълумоти беруна ё тахмин хомӯшона ислоҳ нашудаанд.