[go: up one dir, main page]

RU2509288C1 - Method for remote determination of gradient of slope at control points of avalanche site using laser range finder - Google Patents

Method for remote determination of gradient of slope at control points of avalanche site using laser range finder Download PDF

Info

Publication number
RU2509288C1
RU2509288C1 RU2012142888/28A RU2012142888A RU2509288C1 RU 2509288 C1 RU2509288 C1 RU 2509288C1 RU 2012142888/28 A RU2012142888/28 A RU 2012142888/28A RU 2012142888 A RU2012142888 A RU 2012142888A RU 2509288 C1 RU2509288 C1 RU 2509288C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slope
projection
point
horizontal plane
angle
Prior art date
Application number
RU2012142888/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Хабасович Аджиев
Хаджи-Мурат Хасанович Байсиев
Артур Григорьевич Колычев
Наталья Владимировна Кондратьева
Наталья Владимировна Юрченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ)
Priority to RU2012142888/28A priority Critical patent/RU2509288C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509288C1 publication Critical patent/RU2509288C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: laser range finder mounted in a valley determines the distance to an arbitrary control point A on a slope (L1), the probing angle (β1) and the azimuth of the projection of the laser beam on the horizontal plane. The distance (L2) and probing angle (β2) for a second arbitrary (auxiliary) point B lying at a certain distance AB from the control point A on the slope are determined by moving the probing beam vertically downwards. The projection of the section AB on the horizontal plane and the height of the control point A from the auxiliary point B on the slope are determined using the found values L1, L2, β1, and β2, from the ratio of the sides and the angles of geometric figures (triangles) formed in the vertical plane, passing on the probing line. Further, the projection on the horizontal plane of the normal to the slope at control point A and the angle between said projection and the projection on the horizontal plane of the section AB, which connects the control point A and the auxiliary point B on the slope, are determined. The gradient of the slope is then calculated using a calculation relationship.
EFFECT: high accuracy of remote measurement of the gradient of a slope in avalanche sites, low labour input.
2 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области метеорологии и гляциологии, а именно к способам дистанционного определения крутизны склона в лавинных очагах, и может быть использовано при определении толщины снежного покрова на склонах для прогноза лавинной опасности и определения снегонакопления в горах.The present invention relates to the field of meteorology and glaciology, and in particular to methods for remote determination of the slope steepness in avalanche foci, and can be used to determine the thickness of the snow cover on the slopes to predict avalanche hazard and determine snow accumulation in the mountains.

Крутизна склона является одной из важнейших морфометрических характеристик рельефа. Согласно определению крутизна склона - это вертикальный угол, образованный направлением склона горы, оврага, берега реки и т.п. с горизонтальной плоскостью в данной точке, выражаемый в градусах.The steepness of the slope is one of the most important morphometric characteristics of the relief. According to the definition, the steepness of the slope is a vertical angle formed by the direction of the slope of the mountain, ravine, riverbank, etc. with a horizontal plane at a given point, expressed in degrees.

Известны различные способы определения крутизны склона в горах с помощью компаса и простейшего угломера [1].There are various methods for determining the steepness of a slope in the mountains using a compass and a simple goniometer [1].

При определении крутизны склона наиболее приемлем простейший угломер. Он представляет собою жесткое основание, на котором закреплен транспортир и отвес с грузом. При замере углов наклона поверхности к горизонту одну из сторон основания выставляют параллельно поверхности склона и по положению отвеса относительно шкалы транспортира определяют крутизну склона в заданной точке.When determining the steepness of the slope, the simplest goniometer is most acceptable. It is a rigid base on which a protractor and a plumb are fixed with a load. When measuring the angle of inclination of the surface to the horizon, one of the sides of the base is set parallel to the surface of the slope and the slope relative to the protractor scale determines the slope of the slope at a given point.

Недостатком известных способов является то, что при использовании таких приборов как компас и угломер, можно получить только среднее значение измеряемой величины. Известные способы не приемлемы для определения крутизны склона при наличии глубокого снежного покрова на склоне, да еще при наличии серьезной опасности, связанной со сходом лавин. В этих случаях необходимы только дистанционные измерения.A disadvantage of the known methods is that when using such devices as a compass and a goniometer, you can only get the average value of the measured value. Known methods are not acceptable for determining the steepness of the slope in the presence of deep snow cover on the slope, and even in the presence of serious danger associated with avalanches. In these cases, only remote measurements are needed.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является способ дистанционного определения параметров склона и снежного покрова в лавинных очагах с использованием лазерной локации. Задача этих съемок - получение высокоточных цифровых моделей рельефа поверхности земли и поверхности снежного покрова [2].The closest in technical essence to the claimed object is a method for remote determination of the parameters of the slope and snow cover in avalanche centers using a laser location. The objective of these surveys is to obtain high-precision digital models of the relief of the earth's surface and the surface of the snow cover [2].

К недостаткам известного способа можно отнести высокую стоимость авиационной техники и невозможность ее использования при снегопадах, что затрудняет реализацию способа для целей активного воздействия.The disadvantages of this method include the high cost of aircraft and the impossibility of its use in snowfalls, which complicates the implementation of the method for the purpose of active exposure.

Техническим результатом, ожидаемым от использования заявленного способа, является снижение трудозатрат по его реализации и повышение точности дистанционного измерения крутизны склона в лавинных очагах с использованием лазерного дальномера.The technical result expected from the use of the claimed method is to reduce labor costs for its implementation and increase the accuracy of remote measurement of the slope in avalanche foci using a laser rangefinder.

Технический результат достигается тем, что в известном способе дистанционного определения крутизны склона в контрольных точках лавинного очага с использованием лазерного дальномера, согласно изобретению сначала с помощью лазерного дальномера, размещенного в долине, определяют расстояние до произвольной контрольной точки «А» на склоне (L1), угол зондирования (β1) и азимут проекции лазерного луча на горизонтальную плоскость (A1), затем, сместив зондирующий луч по вертикали вниз, для второй произвольной (вспомогательной) точки «В», лежащей на некотором расстоянии «АВ» от контрольной точки «А» на склоне, определяют расстояние (L2) и угол зондирования (β2), затем, используя найденные значения величин L1, L2, β1 и β2, из соотношения сторон и углов геометрических фигур (треугольников), образованных в вертикальной плоскости, проходящей по линии зондирования, определяют проекцию отрезка «АВ» на горизонтальную плоскость, и высоту стояния контрольной точки «А» от вспомогательной точки «В» на склоне, затем определяют проекцию на горизонтальную плоскость нормали склона ( n ¯

Figure 00000001
) в контрольной точке «А» и угол α между данной проекцией и проекцией на горизонтальную плоскость отрезка «АВ», соединяющего контрольную (А) и вспомогательную «В» точки на склоне, затем вычисляют крутизну склона (β) по формуле β = a r c t g [ L 1 sin β 1 L 2 sin β 2 ( L 1 cos β 1 L 2 cos β 2 ) cos α ]
Figure 00000002
The technical result is achieved by the fact that in the known method for remote determination of the slope steepness at the control points of the avalanche site using a laser range finder, according to the invention, first, using a laser range finder located in the valley, the distance to an arbitrary control point “A” on the slope (L 1 ) is determined , the sounding angle (β 1 ) and the azimuth of the projection of the laser beam onto the horizontal plane (A 1 ), then, by shifting the probe beam vertically downwards for the second arbitrary (auxiliary) point “B”, lying d at a certain distance "AB" from the control point "A" on the slope, determine the distance (L 2 ) and the sounding angle (β 2 ), then, using the found values of L 1 , L 2 , β 1 and β 2 , from the relation the sides and angles of geometric figures (triangles) formed in a vertical plane passing along the sensing line, determine the projection of the segment "AB" on the horizontal plane, and the height of the control point "A" from the auxiliary point "B" on the slope, then determine the projection on the horizontal plane of the normal to the slope ( n ¯
Figure 00000001
) at the control point "A" and the angle α between this projection and the projection onto the horizontal plane of the segment "AB" connecting the control (A) and auxiliary "B" points on the slope, then the slope slope (β) is calculated by the formula β = a r c t g [ L one sin β one - L 2 sin β 2 ( L one cos β one - L 2 cos β 2 ) cos α ]
Figure 00000002

гдеWhere

L1·cosβ1-L2·cosβ2 - высота стояния контрольной точки «А» над вспомогательной точкой «В» на склоне;L 1 · cosβ 1 -L 2 · cosβ 2 - the height of the control point "A" above the auxiliary point "B" on the slope;

L1·sinβ1-L2·sinβ2 - проекция отрезка «АВ» на горизонтальную плоскость.L 1 · sinβ 1 -L 2 · sinβ 2 - the projection of the segment "AB" on the horizontal plane.

Технический результат достигается и тем, что при определении угла α, предварительно сместив зондирующий луч от контрольной точки «А» на некоторое расстояние по горизонтали влево (или вправо), определяют расстояние «LZ» до второй, произвольной вспомогательной точки «Z» на склоне и азимут зондирования этой точки (Az), после чего в соответствующем масштабе строят проекцию на горизонтальную плоскость величин L1, LZ и отрезка «AZ» и, проведя к проекции отрезка «AZ» перпендикуляр, находят проекцию на горизонтальную плоскость нормали ( n ¯

Figure 00000001
), затем с помощью угломера определяют угол α между данной проекцией и проекцией величины L1 на горизонтальную плоскость.The technical result is also achieved by the fact that when determining the angle α, having previously shifted the probe beam from the control point “A” a certain horizontal distance to the left (or right), the distance “L Z ” to the second, arbitrary auxiliary point “Z” on the slope is determined and the azimuth of the sounding of this point (A z ), after which a projection onto the horizontal plane of the values L 1 , L Z and the segment “AZ” is built and, having drawn the perpendicular to the projection of the segment “AZ”, they find the projection onto the horizontal normal plane ( n ¯
Figure 00000001
), then using the goniometer determine the angle α between this projection and the projection of the value of L 1 on the horizontal plane.

На фиг.1 представлена схема зондирования контрольной «А» и вспомогательной «В» точек на склоне.Figure 1 presents the sensing scheme of the control "A" and auxiliary "B" points on the slope.

На фиг.2 представлена проекция на горизонтальную плоскость величин L1 L2 и отрезка AZ, соединяющего контрольную «А» и вспомогательную точку «Z», лежащую на одной горизонтали с точкой «А».Figure 2 presents the projection on the horizontal plane of the values of L 1 L 2 and the segment AZ connecting the control "A" and the auxiliary point "Z" lying on the same horizontal with the point "A".

На фиг.3 представлена схема расчета угла «α» между проекциями на горизонтальную плоскость нормали « n ¯

Figure 00000001
» и отрезка «АВ», соединяющего контрольную «А» и вспомогательную точку «В» на склоне. Figure 3 presents a diagram of the calculation of the angle "α" between the projections on the horizontal plane of the normal " n ¯
Figure 00000001
"And the segment" AB "connecting the control" A "and the auxiliary point" B "on the slope.

На фиг.1 приняты следующие обозначения:In figure 1, the following notation:

АО - склон;AO - slope;

L1 и L2 - расстояние, измеренное лазерным дальномером, соответственно, до контрольной (А) и вспомогательной (В) точек на склоне;L 1 and L 2 - the distance measured by the laser range finder, respectively, to the control (A) and auxiliary (B) points on the slope;

β1 и β2 - угол зондирования соответственно точек «А» и «В» на склоне;β 1 and β 2 - the sounding angle of the points "A" and "B", respectively, on the slope;

АЕ - высота стояния контрольной точки «А» от вспомогательной точки «В» на склоне;AE - the height of the control point "A" from the auxiliary point "B" on the slope;

ЕВ - проекция отрезка «АВ» на горизонтальную плоскость;EB - the projection of the segment "AB" on the horizontal plane;

«х-х» - горизонталь, проходящая через контрольную точку «А» на склоне;"X-x" - the horizontal passing through the control point "A" on the slope;

DC - проекция отрезка L1 на горизонтальную плоскость;DC - the projection of the segment L 1 on the horizontal plane;

КС - проекция отрезка L2 на горизонтальную плоскость;KS - the projection of the segment L 2 on the horizontal plane;

Z - произвольная вспомогательная точка, лежащая на некотором расстоянии от точки «А» по горизонтали;Z is an arbitrary auxiliary point lying at some distance from point "A" horizontally;

х-х - горизонталь.xx - horizontal.

На фиг.2 приняты следующие обозначения:In figure 2, the following notation:

Z1 - проекция произвольной вспомогательной точки Z на горизонтальную плоскость;Z 1 is the projection of an arbitrary auxiliary point Z on the horizontal plane;

Z1C - проекция расстояния LZ на горизонтальную плоскость;Z 1 C is the projection of the distance L Z on the horizontal plane;

A1 - азимут зондирования точек «А» и «В» на склоне;A 1 - azimuth of sounding points "A" and "B" on the slope;

Az - азимут зондирования вспомогательной точки «Z» на склоне;A z is the azimuth of the sounding of the auxiliary point "Z" on the slope;

n ¯

Figure 00000001
- проекция нормали склона на горизонталь «x-x»; n ¯
Figure 00000001
- projection of the slope normal to the horizontal “xx”;

Стрелкой «N» обозначено направление на Север;The arrow "N" indicates the direction to the North;

x1-x2 - проекция горизонтали (x-x) на горизонтальную плоскость.x 1 -x 2 is the horizontal projection (xx) on the horizontal plane.

На фиг.3 приняты следующие обозначения:In figure 3, the following notation:

ЕВ - проекция отрезка «АВ» на горизонтальную плоскость;EB - the projection of the segment "AB" on the horizontal plane;

ЕМ - проекция отрезка ЕВ на нормаль « n ¯

Figure 00000001
» в горизонтальной плоскости;EM - the projection of the segment EB on the normal " n ¯
Figure 00000001
»In the horizontal plane;

АЕ - высота стояния контрольной точки «А» относительно вспомогательной точки «В» на склоне;AE - the height of the control point "A" relative to the auxiliary point "B" on the slope;

α - угол между проекциями на горизонтальную плоскость отрезка «ЕВ» и нормали « n ¯

Figure 00000001
».α is the angle between the projections onto the horizontal plane of the segment "EB" and the normal " n ¯
Figure 00000001
".

Предлагаемый способ реализуется следующим образом:The proposed method is implemented as follows:

1) Предварительно в долине в точке «С», с которой хорошо просматривается контрольная точка «А» на склоне (фиг.1), устанавливается система измерений (теодолит с лазерным дальномером).1) Previously, in the valley at point “C”, from which the control point “A” is clearly visible on the slope (Fig. 1), a measurement system is installed (theodolite with a laser range finder).

2) Затем с помощью лазерного дальномера определяют расстояние (L1) до контрольной точки «А» на склоне, азимут (A1) и угол зондирования (β1).2) Then, using the laser range finder, determine the distance (L 1 ) to the control point "A" on the slope, the azimuth (A 1 ) and the sounding angle (β 1 ).

3) После чего, сместив зондирующий луч на некоторое расстояние АВ по вертикали вниз (или вверх), определяют расстояние (L2) до произвольной вспомогательной точки (В) на склоне. Угол смещения в зависимости от дальности составляет примерно 0,5-5°.3) Then, having shifted the probe beam by a certain distance AB vertically down (or up), determine the distance (L 2 ) to an arbitrary auxiliary point (B) on the slope. The offset angle depending on the range is approximately 0.5-5 °.

4) После чего, используя найденные значения величин L1, L2, β1 и β2 из соотношения сторон и углов треугольников, образованных в вертикальной плоскости (фиг.1), проходящей по линии зондирования, определяют проекцию отрезка «АВ» на горизонтальную плоскость4) Then, using the found values of the quantities L 1 , L 2 , β 1 and β 2 from the ratio of the sides and angles of the triangles formed in the vertical plane (Fig. 1), passing along the sensing line, determine the projection of the segment "AB" on the horizontal plane

ЕВ=L1·cosβ,-L2·cosβ2 EB = L 1 cos β, -L 2 cos β 2

и высоту стояния контрольной точки «А» от вспомогательной точки «В» на склоне по формулеand the height of the control point "A" from the auxiliary point "B" on the slope according to the formula

АЕ=L1·sinβ,-L2·sinβ2.AE = L 1 · sinβ, -L 2 · sinβ 2 .

5) Затем находят проекцию на горизонтальную плоскость нормали склона ( n ¯

Figure 00000001
) в контрольной точке «А» и угол α между данной проекцией и проекцией на горизонтальную плоскость отрезка «АВ», соединяющего контрольную «А» и вспомогательную «В» точки на склоне. Для этого, предварительно сместив зондирующий луч от контрольной точки «А» на некоторое расстояние по горизонтали влево (или вправо), определяют расстояние «LZ» до второй, произвольной вспомогательной точки «Z» на склоне и азимут зондирования этой точки (AZ). После этого в соответствующем масштабе строят проекцию на горизонтальную плоскость величин L1, LZ и отрезка «AZ» (фиг.2). Затем по изложенной выше методике находят проекцию на горизонтальную плоскость нормали ( n ¯
Figure 00000001
) и с помощью угломера определяют угол α между данной проекцией и проекцией величины L1 на горизонтальную плоскость.5) Then find the projection on the horizontal plane of the normal to the slope ( n ¯
Figure 00000001
) at the control point “A” and the angle α between this projection and the projection onto the horizontal plane of the segment “AB” connecting the control “A” and the auxiliary “B” of the point on the slope. To do this, having previously shifted the probe beam from the control point "A" to a certain horizontal distance to the left (or right), determine the distance "L Z " to the second, arbitrary auxiliary point "Z" on the slope and the azimuth of sounding of this point (A Z ) . After that, a projection on the horizontal plane of the values of L 1 , L Z and the segment "AZ" is constructed on an appropriate scale (figure 2). Then, according to the method described above, the projection onto the horizontal normal plane is found ( n ¯
Figure 00000001
) and using the protractor determine the angle α between this projection and the projection of the value of L 1 on the horizontal plane.

6) После этого вычисляют крутизну склона в контрольной точке «А» по приведенной выше формуле.6) After that, the slope of the slope is calculated at the control point "A" according to the above formula.

β = a r c t g [ L 1 sin β 1 L 2 sin β 2 ( L 1 cos β 1 L 2 cos β 2 ) cos α ]

Figure 00000003
. β = a r c t g [ L one sin β one - L 2 sin β 2 ( L one cos β one - L 2 cos β 2 ) cos α ]
Figure 00000003
.

Пример выполнения способа В результате зондирования контрольной точки «А» на склоне были получены следующие результаты:An example of the method. As a result of sensing the control point "A" on the slope, the following results were obtained:

-расстояние до контрольной точки L1=1800 м;-distance to the control point L 1 = 1800 m;

-азимут A1=120°;azimuth A 1 = 120 °;

-угол зондирования β1=12°.sounding angle β 1 = 12 °.

После этого, сместив зондирующий луч на некоторое расстояние по вертикали вниз от точки «А», выбрали произвольную вспомогательную точку «В» на склоне. В результате зондирования данной точки «В» на склоне были получены следующие результаты:After that, having shifted the probe beam a certain vertical distance down from point “A”, we chose an arbitrary auxiliary point “B” on the slope. As a result of sounding of this point “B” on the slope, the following results were obtained:

-расстояние до вспомогательной точки L2=900 м;- distance to the auxiliary point L 2 = 900 m;

-азимут зондирования точки «В» равен азимуту зондирования точки «А» и равен 120°. В тексте и на фигуре данный азимут обозначен через A1);- the sounding azimuth of the point "B" is equal to the azimuth of the sounding of the point "A" and is 120 °. In the text and in the figure, this azimuth is denoted by A 1 );

-угол зондирования β=9°.sounding angle β = 9 °.

Затем нашли проекцию на горизонтальную плоскость отрезка АВ по формулеThen we found the projection on the horizontal plane of the segment AB according to the formula

ЕВ=(L1·cosβ1-L2·cosβ2)=1800·cos12-900·cos9=871,75 м,EB = (L 1 · cosβ 1 -L 2 · cosβ 2 ) = 1800 · cos12-900 · cos9 = 871.75 m,

и высоту стояния контрольной точки «А» от вспомогательной точки «В» на склоне по формулеand the height of the control point "A" from the auxiliary point "B" on the slope according to the formula

AE=L1·sinβ1-L2·sinβ2=1800·sin12-900·sin9=233,45 м.AE = L 1 · sinβ 1 -L 2 · sinβ 2 = 1800 · sin12-900 · sin9 = 233.45 m.

После построения в соответствующем масштабе на горизонтальную плоскость проекций величин L1, L2 и отрезка «AZ», с помощью угломера нашли угол α=30 град.After constructing the projections of the values of L 1 , L 2 and the segment “AZ” on the horizontal scale, using the protractor, we found the angle α = 30 degrees.

Зная значение угла α, нашли крутизну склонаKnowing the value of the angle α, we found the slope of the slope

β = a r c t g [ L 1 sin β 1 L 2 sin β 2 ( L 1 cos β 1 L 2 cos β 2 ) cos α ] = a r c t g 233,45 871,75 0,86 = 17,43  град .

Figure 00000004
β = a r c t g [ L one sin β one - L 2 sin β 2 ( L one cos β one - L 2 cos β 2 ) cos α ] = a r c t g 233.45 871.75 0.86 = 17.43 hail .
Figure 00000004

Для случая, когда луч лазерного дальномера смещают вверх от контрольной точки, расчеты производятся аналогичным способом, полагая при этом, что вспомогательная (верхняя) точка является контрольной, а нижняя точка - вспомогательной, что упрощает процедуру расчета.For the case when the beam of the laser rangefinder is shifted upward from the control point, the calculations are carried out in a similar way, assuming that the auxiliary (upper) point is the control and the lower point is the auxiliary, which simplifies the calculation procedure.

Предлагаемый способ в отличие от известных существенно снижает трудоемкость операций и повышает точность дистанционного измерения экспозиции склона в лавинных очагах с использованием лазерного дальномера.The proposed method, unlike the known ones, significantly reduces the complexity of operations and increases the accuracy of remote measurement of the slope exposure in avalanche sites using a laser range finder.

Источники информацииInformation sources

1. Алешин В.М., Серебрянников А.В. Туристская топография (раздел Измерение высот и крутизны склонов на местности). - М.: Профиздат, 1985, - 160 с.1. Aleshin V.M., Serebryannikov A.V. Tourist topography (section Measuring the heights and steepness of slopes on the ground). - M.: Profizdat, 1985, - 160 p.

2. Бойко Е.С.Использование метода воздушной лазерной локации при оценке снегонакопления в горных условиях // Материалы VI международной конференции. «Лазерное сканирование и цифровая аэросъемка. Сегодня и завтра». - М., 2006. С.29-30. - ПРОТОТИП.2. Boyko ES Using the method of airborne laser location when assessing snow accumulation in mountain conditions // Materials of the VI international conference. “Laser scanning and digital aerial photography. Today and tomorrow". - M., 2006. P.29-30. - PROTOTYPE.

3. Алексеев А. А. Горообразование и горный рельеф (пособие для инструкторов и преподавателей туризма), издание второе. - М., 2002, - 40 с.3. Alekseev A. A. Mountain building and mountainous terrain (a guide for instructors and teachers of tourism), second edition. - M., 2002, - 40 s.

Claims (2)

1. Способ дистанционного определения крутизны склона в контрольных точках лавинного очага с использованием лазерного дальномера, отличающийся тем, что с помощью лазерного дальномера, размещенного в долине, сначала определяют расстояние до произвольной контрольной точки «А» на склоне (L1), угол зондирования (β1) и азимут проекции лазерного луча на горизонтальную плоскость (A1), затем, сместив зондирующий луч по вертикали вниз, для второй произвольной (вспомогательной) точки «В», лежащей на некотором расстоянии «АВ» от контрольной точки «А» на склоне, определяют расстояние (L2) и угол зондирования (β2), затем, используя найденные значения величин L1, L2, β1 и β2, из соотношения сторон и углов геометрических фигур (треугольников), образованных в вертикальной плоскости, проходящей по линии зондирования, определяют проекцию отрезка «АВ» на горизонтальную плоскость и высоту стояния контрольной точки «А» от вспомогательной точки «В» на склоне, затем определяют проекцию на горизонтальную плоскость нормали склона ( n ¯
Figure 00000001
) в контрольной точке «А» и угол α между данной проекцией и проекцией на горизонтальную плоскость отрезка «АВ», соединяющего контрольную (А) и вспомогательную «В» точки на склоне, затем вычисляют крутизну склона (β) по формуле β = a r c t g [ L 1 sin β 1 L 2 sin β 2 ( L 1 cos β 1 L 2 cos β 2 ) cos α ]
Figure 00000002
, где
L1·sinβ1-L2·sinβ2 - высота стояния контрольной точки «А» над вспомогательной точкой «В» на склоне;
L1·cosβ1-L2·cosβ2 - проекция отрезка «АВ» на горизонтальную плоскость.
1. The method for remote determination of the slope steepness at the control points of the avalanche site using a laser range finder, characterized in that using a laser range finder located in the valley, first determine the distance to an arbitrary control point "A" on the slope (L 1 ), the sounding angle ( β 1) and the bearing projection of the laser beam on the horizontal plane (A 1), then, the probe beam is displaced vertically downward to an arbitrary second (auxiliary) point "B", lying at a distance "AB" from the reference point "A a slope, determining the distance (L 2) and the sensing angle (β 2), then use the results values of L 1, L 2, β 1 and β 2 of the aspect ratio and angle of geometric shapes (triangles) formed in a vertical plane , passing along the sensing line, determine the projection of the segment "AB" on the horizontal plane and the height of the control point "A" from the auxiliary point "B" on the slope, then determine the projection on the horizontal plane of the normal slope ( n ¯
Figure 00000001
) at the control point "A" and the angle α between this projection and the projection onto the horizontal plane of the segment "AB" connecting the control (A) and auxiliary "B" points on the slope, then the slope slope (β) is calculated by the formula β = a r c t g [ L one sin β one - L 2 sin β 2 ( L one cos β one - L 2 cos β 2 ) cos α ]
Figure 00000002
where
L 1 · sinβ 1 -L 2 · sinβ 2 - the height of the control point "A" above the auxiliary point "B" on the slope;
L 1 · cosβ 1 -L 2 · cosβ 2 - the projection of the segment "AB" on the horizontal plane.
2. Способ дистанционного определения крутизны склона в контрольных точках лавинного очага по п.1, отличающийся тем, что при определении проекции на горизонтальную плоскость нормали ( n ¯
Figure 00000001
) угла α, предварительно сместив зондирующий луч от контрольной точки «А» на некоторое расстояние по горизонтали влево (или вправо), определяют расстояние «LZ» до второй произвольной вспомогательной точки «Z» на склоне и азимут зондирования этой точки (Az), затем в соответствующем масштабе строят проекцию на горизонтальную плоскость величин L1, LZ и отрезка «AZ» и, проведя к проекции отрезка «AZ» перпендикуляр, находят проекцию на горизонтальную плоскость нормали ( n ¯
Figure 00000001
), затем с помощью угломера измеряют угол α между данной проекцией и проекцией величины L1 на горизонтальную плоскость.
2. The method for remote determination of the steepness of the slope at the control points of the avalanche source according to claim 1, characterized in that when determining the projection onto the horizontal plane of the normal ( n ¯
Figure 00000001
) angle α, having previously shifted the probe beam from the control point "A" to a certain horizontal distance to the left (or right), determine the distance "L Z " to the second arbitrary auxiliary point "Z" on the slope and the azimuth of sounding of this point (A z ) then the projection on the horizontal plane of the values L 1 , L Z and the segment “AZ” is constructed and, having drawn the perpendicular to the projection of the segment “AZ”, the projection on the horizontal normal plane is found ( n ¯
Figure 00000001
), then using the protractor measure the angle α between this projection and the projection of the value of L 1 on the horizontal plane.
RU2012142888/28A 2012-10-08 2012-10-08 Method for remote determination of gradient of slope at control points of avalanche site using laser range finder RU2509288C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012142888/28A RU2509288C1 (en) 2012-10-08 2012-10-08 Method for remote determination of gradient of slope at control points of avalanche site using laser range finder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012142888/28A RU2509288C1 (en) 2012-10-08 2012-10-08 Method for remote determination of gradient of slope at control points of avalanche site using laser range finder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2509288C1 true RU2509288C1 (en) 2014-03-10

Family

ID=50192187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012142888/28A RU2509288C1 (en) 2012-10-08 2012-10-08 Method for remote determination of gradient of slope at control points of avalanche site using laser range finder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509288C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109855600A (en) * 2019-04-12 2019-06-07 重庆交通大学 A kind of gradient measuring device and its measurement method
CN112179278A (en) * 2019-07-05 2021-01-05 天津大学 Pipeline deposit thickness measuring device and method based on laser ranging
CN114894096A (en) * 2022-03-23 2022-08-12 江苏江南检测有限公司 Integrated mountain area iron tower gradient detection method
CN116677211A (en) * 2023-06-06 2023-09-01 中国十七冶集团有限公司 Construction method for accurately paying off building facades

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1137299A1 (en) * 1982-05-12 1985-01-30 Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Agricultural field determination method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1137299A1 (en) * 1982-05-12 1985-01-30 Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Agricultural field determination method

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АЛЕШИН В.М., СЕРЕБРЯННИКОВ А.В. Туристская топография. - М.: Профиздат, 1985 (см. разд. "Измерение высот и крутизны склонов на местности"). *
Бойко Е.С.Использование метода воздушной лазерной локации при оценке снегонакопления в горных условиях // Материалы VI междун. конф. "Лазерное сканирование и цифровая аэросъемка. Сегодня и завтра". - М., 2006, с.29, 30. *
Бойко Е.С.Использование метода воздушной лазерной локации при оценке снегонакопления в горных условиях // Материалы VI междун. конф. "Лазерное сканирование и цифровая аэросъемка. Сегодня и завтра". - М., 2006, с.29, 30. АЛЕШИН В.М., СЕРЕБРЯННИКОВ А.В. Туристская топография. - М.: Профиздат, 1985 (см. разд. "Измерение высот и крутизны склонов на местности"). *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109855600A (en) * 2019-04-12 2019-06-07 重庆交通大学 A kind of gradient measuring device and its measurement method
CN109855600B (en) * 2019-04-12 2024-01-30 重庆交通大学 Slope measuring device and measuring method thereof
CN112179278A (en) * 2019-07-05 2021-01-05 天津大学 Pipeline deposit thickness measuring device and method based on laser ranging
CN112179278B (en) * 2019-07-05 2024-11-15 天津大学 A device and method for measuring pipeline sediment thickness based on laser ranging
CN114894096A (en) * 2022-03-23 2022-08-12 江苏江南检测有限公司 Integrated mountain area iron tower gradient detection method
CN114894096B (en) * 2022-03-23 2024-05-03 江苏江南检测有限公司 Integrated mountain area iron tower gradient detection method
CN116677211A (en) * 2023-06-06 2023-09-01 中国十七冶集团有限公司 Construction method for accurately paying off building facades

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Malet et al. The use of Global Positioning System techniques for the continuous monitoring of landslides: application to the Super-Sauze earthflow (Alpes-de-Haute-Provence, France)
Prokop et al. A comparison of measurement methods: terrestrial laser scanning, tachymetry and snow probing for the determination of the spatial snow-depth distribution on slopes
Joerg et al. Uncertainty assessment of multi-temporal airborne laser scanning data: A case study on an Alpine glacier
Sugiyama et al. Changes in ice thickness and flow velocity of Yala Glacier, Langtang Himal, Nepal, from 1982 to 2009
RU2509288C1 (en) Method for remote determination of gradient of slope at control points of avalanche site using laser range finder
Gruno et al. Determining sea surface heights using small footprint airborne laser scanning
Kaasalainen et al. Brief communication" Application of mobile laser scanning in snow cover profiling"
Kaufmann Deformation analysis of the Doesen rock glacier (Austria)
Garrido et al. A high spatio-temporal methodology for monitoring dunes morphology based on precise GPS-NRTK profiles: Test-case of Dune of Mónsul on the south-east Spanish coastline
Idoko et al. Comparison of Orthometric Heights Obtained Using Total Station and Differential Global Positioning Systems (DGPS) with Precise Levels Instruments
Pratomo et al. Analysis of the volume comparation of 3’S (TS, GNSS and TLS)
Morariu et al. Topo-geodetic modern methods and techniques for building monitoring process
RU2547000C1 (en) Method for determining thickness of snow cover at avalanche sites
Korkin et al. Monitoring of bank line changes using geodetic and remote techniques
RU2515083C1 (en) Method to remotely detect aspect in reference points of avalanche site using laser range finder
RU2454651C1 (en) Method for remote determination of thickness of snow cover in avalanche sites
RU2515098C1 (en) Method to remotely detect aspect in reference points of avalanche site using laser range finder
Amaral et al. The use of total station for monitoring mass movements: application to Fajãzinha landslide at Flores Island (Azores Archipelago)
Bianchini et al. A PSI-based analysis of landslides in the historic town of Volterra (Italy)
Karila et al. Urban land subsidence studies in Finland using synthetic aperture radar images and coherent targets
Omirzhanova et al. Geodetic measurements of modern movements of the earth surface on almaty geodynamic polygon
Chandra Plane surveying
Varnes et al. Measurement of ridge-spreading movements (Sackungen) at Bald Eagle Mountain, Lake County, Colorado, II: continuation of the 1975-1989 measurements using a Global Positioning System in 1997 and 1999
Plopeanu et al. SPECIAL GEODETIC MONITORING OF ROCKFILL DAMS-RÂUŞOR DAM CASE
Głowacki Accuracy analysis of satellite measurements of the measurement geodetic control network on the southern Spitsbergen

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141009