Теплова інфрачервона аерозйомка при рішенні задач контролю стану залізничного полотна

Рис. 4.6 - Супротивне розташування зон обводнення свідчить про наявність між ними гідравлічного зв’язку під полотном залізниці

Рис. 4.7 - Підпружування залізничним полотном тимчасового поверхневого водотока

Рис. 4.8 - Порушення дренажного стоку

Рис. 4.9 - Підпружування природного стоку шосейною дорогою

Весною 1999 р. ДНВП «Аерогеофізика» була виконана теплова ІЧ аерозйомка залізниці в Орловській області на ділянці Орел - Єлець за замовленням Московської залізниці з метою визначення можливості вживання теплової ІЧ аерозйомки для контролю стану полотна залізниці.

Зіставлення матеріалів денної і нічної зйомок із залученням даних зйомки у видимому діапазоні дозволяє достатньо однозначно виконати дешифрування і інтерпретацію, а також зробити аргументовані висновки про причини формування реєстрованих радіаційних контрастів. Слід зазначити, проте, що можливість виявлення схованих лінз води реалізується тільки в тих випадках, коли вони роблять вплив на стан денної поверхні. Лінзи води, розташовані під могутньою товщею порід теплова зйомка «побачити» не може, якщо при цьому вода не просочується на поверхню. Одержані матеріали довели, що теплова зйомка дозволяє виявляти місця надмірного зволоження ґрунтів, навіть у тих випадках, коли вони закриті рослинністю, найбільш інформативні при цьому матеріали нічної зйомки.

У процесі виконаних дослідно-методичних робіт були вирішені методичні питання. ІЧ аерозйомку для виявлення ділянок підтоплення залізничного полотна слід виконувати в умовах позитивних температур повітря при повній відсутності опадів (у літній або пізньовесняний період). Для упевненого дешифрування і інтерпретації необхідно зіставити матеріали денної і нічної зйомок. Денна зйомка повинна виконуватися при безхмарній погоді.

Теплова інфрачервона аерозйомка при рішенні задач екологічного моніторингу і дистанційного контролю стану нафто- і газопроводів

Рис. 4.10 - Витік з газопроводу. Саратовська область

Рис. 4.11 - Фрагмент нафтопроводу в районі московського нафтоперегінного заводу. 1997р.

Рис. 4.12 - Графік глибини залягання нафтопроводу

Серед широкого кола задач, вирішуваних тепловою інфрачервоною аэрозйомкою, дуже актуальною є картування місцеположення і визначення стану продуктопроводів, у тому числі нафто- і газопроводів, причому, як відкритих, так і підземної прокладки. І ті й інші мають підвищену, в порівнянні з навколишнім середовищем температуру, тому навіть у разі підземної прокладки формуються достатні для реєстрації теплові контрасти. Досвід наших робіт показує, що ІЧ аерозйомка даних об’єктів може бути виконана з малих (до 100м) висот, при цьому реальне просторове розділення складає 0,1-0,2м. На зображенні такої якості виразно виявляються нюанси теплового сліду продуктопроводу, виділяються ділянки його обводнення ґрунтовими водами (тобто підвищеної корозійної небезпеки), місця розвитку гидратних пробок. Місця витоків виглядають по-різному - для газопроводів це контрастні дуже холодні (унаслідок адіабатичного розширення газу) локальні ділянки, для нафтопроводів - більш теплі в порівнянні з навколишнім середовищем ділянки, причому добре картуються площі розливу нафти, що пояснюється перш за все зміною альбедо забрудненої поверхні.

За наявності даних про діаметр трубопроводу і мережі еталонних наземних вимірювань (1 точка на 1-5 погонні км) за даними теплової ІЧ аерозйомки, виконаної з малих висот і з високим просторовим розділенням, можливе рішення задачі з визначення глибини залягання цього продуктопровода (з точністю приблизно 15%). Результати розрахунку можуть бути представлені у вигляді графіка в необхідному масштабі, а також у цифровому вигляді.

Також з високою ефективністю, можливо, що не має аналогів, ІЧ аерозйомка дозволяє здійснювати контроль стану водних об’єктів, наприклад, пошук плям нафтового забруднення акваторій у зонах активного руху танкерів і можливого скидання баластних вод, у районах крупних портів або у випадках аварій і катастроф, що супроводжуються виливом нафтопродуктів на водосховищах й ін. У разі нафтових забруднень теплові контрасти обумовлюються екрануванням, плівковим забрудненням і, як наслідок, зменшенням швидкості випаровування з поверхні води, зниженням випромінювальної здатності через більш високе альбедо поверхні, що відображає, в далекому ІЧ діапазоні (в 4-5 разів), більш низкою теплопровідністю (в 3-6 разів) і теплоємністю (в 1,5-2,5 рази) нафти і нафтопродуктів у порівнянні з чистою водою. Вплив усіх цих чинників визначає виникнення температурного контрасту між поверхнею води і нафти (вдень 1-2 градуси С, а вночі від 0,5 до 1 градуса).