Όπως είναι γνωστό, κατά τη διάρκεια μίας χαρτογράφησης στην ύπαιθρο, προκύπτουν προβλήματα που αφορούν την προσβασιμότητα της εκάστοτε περιοχής μελέτης και κατ’επέκταση την εξέταση των δομών της, εξαιτίας των ιδιαίτερων φυσικογεωγραφικών χαρακτηριστικών αυτής. Στη λύση τέτοιων προβλημάτων συνέβαλλε μέχρι πρότινος η αξιοποίηση αεροφωτογραφιών. Τελευταία, όμως, έχει παρατηρηθεί – στις γεωεπιστήμες και όχι μόνο – άνθηση της φωτογραμμετρίας SfM (Structure for Motion) που εφαρμόζεται σε φωτογραφίες που λαμβάνονται από drones (ΣμηΕΑ-Συστήματα μη Επανδρωμένων Αεροσκαφών, UAS – Unmanned Aircraft Systems). Έτσι, γίνεται εφικτή η αναγνώριση, η μελέτη με ακρίβεια και η ερμηνεία των εκάστοτε δομών (όπως για παράδειγμα επιφανειών ρηγμάτων). Δημιουργείται, λοιπόν – παράλληλα με την εργασία υπαίθρου όπου ήταν αυτή εφικτή – η δυνατότητα λήψης φωτογραφικού και βιντεοσκοπικού υλικού από drone ως επικουρική μέθοδος κατά τη χαρτογράφηση και την τεκτονική ανάλυση σε απότομα πρανή και συγκεκριμένα σε λατομεία των περιοχών της Καισαριανής Υμηττού και του Βώλακα Δράμας (Όρος Φαλακρό). Περιγράφεται αναλυτικά η διαδικασία της χαρτογράφησης χαρακτηριστικών δομών στις δύο περιοχές μελέτης. Στην περίπτωση της Καισαριανής, χρησιμοποιούνται δεδομένα που έχουν ληφθεί μέσω drone και μέσω εργασίας υπαίθρου, ενώ στην περίπτωση του Βώλακα χρησιμοποιείται υλικό που προέρχεται μόνο από πτήσεις drone. Τα σχέδια πτήσης σε κάθε περίπτωση ήταν διαφορετικά. Και στις δύο περιπτώσεις αναγνωρίζονται, χαρακτηρίζονται και ψηφιοποιούνται χαρακτηριστικές δομές κι εξάγονται συμπεράσματα σχετικά με αυτές και την αποτελεσματικότητα του συνδυασμού χρήσης δεδομένων υπαίθρου και δεδομένων από drone. Παράγονται ψηφιακά μοντέλα επιφάνειας, ορθομωσαϊκοί χάρτες, ψηφιακά μοντέλα εξομάλυνσης εδάφους μέσω της επεξεργασίας των δεδομένων που λαμβάνονται από drone. Αυτοί οι χάρτες χρησιμοποιούνται για την εξέταση των δομών των περιοχών. Υπολογίζονται τα στοιχεία των επιφανειών, δημιουργούνται διαγράμματα πυκνοτήτων σε δίκτυα Schmidt, τα αντίστοιχα ροδογράμματα και κυκλογραφικές προβολές κύριων επιφανειών και παράγονται χάρτες μορφολογικών κλίσεων. Δίνεται η δυνατότητα τρισδιάστατης απεικόνισης και μελέτης των δύο περιοχών μελέτης και του συνόλου των δομών τους, ακόμα κι εκείνων που δεν εκτίθενται στην επιφάνεια των πρανών. Διερευνάται, με αυτόν τον τρόπο, το κατά πόσο μπορεί η χρήση drone να συμβάλλει στη διαδικασία της γεωλογικής και τεκτονικής χαρτογράφησης, καθώς και ο τρόπος με τον οποίο μπορεί αυτό να επιτευχθεί. Στο πλαίσιο της μεθοδολογίας που αναπτύσσεται, επισημαίνονται τα πλεονεκτήματα και τα προβλήματα που προκύπτουν από κάθε μέθοδο, αλλά και τους τρόπους διόρθωσης ή αποφυγής τυχόν σφαλμάτων. Γίνεται ερμηνεία του ενιαίου στατιστικού δείγματος των μετρήσεων, λαμβάνοντας υπόψιν το κατά πόσο, με ποιόν τρόπο και σε ποιες δομές ήταν δυνατό να πραγματοποιηθούν πολλές μετρήσεις κι έχοντας εφαρμόσει όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ομοιογένεια όσον αφορά αυτές. Τέλος, γίνεται κατανοητός ο καθοριστικός ρόλος της λήψης δεδομένων από drone σε περιπτώσεις εργασιών σε λατομεία, καθώς δίνεται η δυνατότητα ασφαλούς χαρτογράφησης του εκάστοτε κοιτάσματος.
(EL)
During field mapping, many problems arise as to the accessibility of each study area and hence the examination of its structures due to its particular physio – geographic characteristics. The use of aerial photographs has previously been the solution to such problems. Recently, however, there has been a booming of the structure for Motion (SfM) photogrammetry applied through Unmanned Aircraft Systems (UAS) not only in geosciences, but in other sciences as well. Thus, it is possible to identify, accurately study and interpret the structures (for example, fault surfaces). So, in addition to the fieldwork where this was possible, there is also the ability of taking photos and videos with drone as an auxiliary method in mapping and in structural analysis οn steep slopes and specifically in quarries in the areas of Kaisariani of Mt. Hymitos and Volakas of Mt. Falakro (Drama). The process of mapping characteristic structures in the two study areas is described in detail. In the case of Kaisariani area, data obtained through drone and field work are used, while in the case of Volakas area, only imagery from drone flights is used. Flight plans were different in each case. In both cases, characteristic structures are identified, characterized and digitized and conclusions were drawn about them and the effectiveness of the combination of use of field and drone data. Digital Surface Models (DSMs), orthomosaic maps, Digital Terrain Models (DTMs) are produced through the processing of data acquired from drone. These maps are used to examine the structures of the study areas. Surface data are calculated, Schmidt network densities, corresponding rose diagrams and cyclographic projections of major surfaces are created, and morphological slope maps are generated. The three – dimensional imaging and study of the two study areas and their entire structure, even those not exposed to the slopes, is given. This explores how drone can contribute to the geological and tectonic mapping process, and how this can be achieved. In the framework of the methodology developed, the advantages and the problems arising from each method are highlighted, as well as the ways of correcting or avoiding any errors. Having applied as much homogeneity as possible, the single statistical sample of the measurements is interpreted, taking into account the extent to which and in which structures many measurements could be made. Finally, the crucial role of drone data acquisition in quarry operations is understood, as it is possible to safely map the deposits.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
