A A A Ц Ц Ц Ц

ШРИФТ:

Arial Times New Roman

ИНТЕРВАЛ:

х1 х1.5 х2

КЕРНИНГ:

Обычный Средний Большой

ИЗОБРАЖЕНИЯ:

Черно-белые Цветные
Для слабовидящих Обычная версия
научно-технический и производственный журнал
ISSN 2079–3332 (print)
ISSN 3034-6835 (online)
основан в 2001 году

Сравнительный анализ устойчивости методов подсчета объемов горной массы при изменении плотности облака точек

Новости

Оригинальные статьи: 2026 г. № 5

Сравнительный анализ устойчивости методов подсчета объемов горной массы при изменении плотности облака точек

DOI: 10.56195/20793332-2026-26-5-43-49

Читать в pdf M. Г. Выстрчил1, М. В. Романов2, Л. А. Рамирес-Мелендес1
  1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «СанктПетербургский горный университет императрицы Екатерины II», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
  2. Акционерное общество «Артемовский рудник», г. Красноярск, Российская Федерация
стр. 43-49, №5/2026
Аннотация:
Выполнен сравнительный анализ устойчивости методов подсчета объемов горной массы при изменении плотности облака точек в условиях открытых горных работ. Исходные пространственные данные получены по результатам UAV-фотограмметрии и обработаны в программном комплексе Agisoft Metashape с формированием плотного облака точек, цифровой модели поверхности и ортофотоплана. Для оценки влияния степени детализации пространственных данных исходное облако точек подвергалось последовательному прореживанию с увеличением шага между точками. Подсчет объемов выполнялся тремя подходами: методом TIN-поверхностей в AutoCAD Civil 3D, методом разности цифровых моделей поверхности в ГИС-среде и методом воксельного моделирования. Для каждой конфигурации пространственных данных определялись абсолютные отклонения и относительные погрешности объемных расчетов относительно базовой конфигурации с максимальной плотностью облака точек. Установлено, что при шаге прореживания до 10 м значения относительной погрешности для САПР- и ГИС-подходов не превышают допустимого уровня σдоп = 1 %, однако при дальнейшем увеличении шага в ГИС-среде наблюдается ускоренный рост погрешности. Показано, что TIN-моделирование характеризуется большей устойчивостью к снижению плотности пространственных данных, тогда как воксельный подход демонстрирует стабильные результаты при анализе локальных участков. Полученные результаты могут быть использованы при выборе алгоритмов пространственного моделирования и параметров обработки UAV и LiDAR данных для производственного маркшейдерского контроля в условиях открытых горных работ.
Ключевые слова:
облако точек, UAV-фотограмметрия, подсчет объемов, открытые горные работы, TIN-моделирование, ГИС, воксельное моделирование, пространственные данные
Для цитирования:
Выстрчил M.Г., Романов М.В., Рамирес-Мелендес Л.А. Сравнительный анализ устойчивости методов подсчета объемов горной массы при изменении плотности облака точек. Маркшейдерия и недропользование. 2026; 26 (5): 4349. https://doi.org/10.56195/20793332-2026-26-5-43-49
Информация об авторах:
  1. Михаил Георгиевич Выстрчил – канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры маркшейдерского дела, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. СанктПетербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-1669-7776; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
  2. Михаил Вячеславович Романов – начальник ПТО АО «Артемовский рудник», г. Красноярск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
  3. Луис Альберто Рамирес-Мелендес – аспирант кафедры маркшейдерского дела, СанктПетербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-6459-8975; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы:
  1. 1. Afanasiev P.I., Medina S.Ya., Savon V.Yu. et al. The Analysis of Slope Stability of the Mining Road of the Camarioca Este Deposit of the Comandante Ernesto Che Guevara Company. Occupational Safety in Industry. 2024; 4: 78-84. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2024-4-78-84.
  2. 2. Хохлов С.В. Применение методов цифрового моделирования для прогнозирования параметров развала взорванной горной массы. Записки Горного института. 2025; 275: 196-204. Khokhlov S.V. Application of digital simulation methods for predicting parameters of blasted rock muckpile. Journal of Mining Institute. 2025; 275: 196-204. (In Russ.).
  3. 3. Alsayed A., Nabawy M.R.A. Stockpile Volume Estimation in Open and Confined Environments: A Review. Drones. 2023; 8 (7): 537. https://doi. org/10.3390/drones7080537.
  4. 4. Ajayi O.G., Ajulo J. Investigating the Applicability of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) Photogrammetry for the Estimation of the Volume of Stockpiles. Quaestiones Geographicae. 2021; 1 (40): 25-38. https://doi.org/10.2478/quageo-2021-0002.
  5. 5. Gusev V.N., Filippov A.A. Application of GNSS, LiDAR and UAVs for monitoring open-pit mine volumes. Journal of Mining Institute. 2026; (278): 123-135. https://doi.org/10.31897/PMI.2026.12.
  6. 6. Kim Y.H., Shin S.S., Lee H.K. et al. Field Applicability of Earthwork Volume Calculations Using Unmanned Aerial Vehicle. Sustainability. 2022; 15 (14): 9331. https://doi.org/10.3390/su14159331.
  7. 7. Meng X., Wang T., Cheng D. et al. Enhanced Point Cloud Slicing Method for Volume Calculation of Large Irregular Bodies: Validation in Open-Pit Mining. Remote Sensing. 2023; 20 (15): 5006. https://doi.org/10.3390/rs15205006.
  8. 8. Voloshina E.A., Novozhenin S.Yu., Kelekhsaev S.K. Substantiation of use of unmanned aerial vehicles in volume evaluation of mineral storages. MIAB. 2023; 11-1: 305-321. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_305.
  9. 9. Wen Y., Yao X., Li C. et al. Calculation of Excavation Volume in Open-Pit Mines Under Complex Conditions Based on Multi-Source Stereo Remote Sensing. Remote Sensing. 2026; 4 (18): 654. https://doi.org/10.3390/rs18040654.
  10. 10. Курбатова В.В., Ломакина Н.Е., Гарифулина И.Ю. и др. Параметрическая сходимость результатов съемки беспилотных воздушных аппаратов «Геоскан 401» и GNSS при выполнении маркшейдерских работ на месторождении «Наталка» Магаданской области. Маркшейдерия и недропользование. 2023; 2 (124): 76-80. https://doi.org/10.56195/20793332_2023_2_76_80. Kurbatova V.V. Lomakina N.E., Garifulina I.Y. et al. Parametric convergence of survey results from Geoscan 401 unmanned aerial vehicles and GNSS during mine surveying works at the Natalka deposit in the Magadan Oblast. Mine Surveying and Subsurface Use. 2023; 2 (124): 76-80. https://doi.org/10.56195/20793332_2023_2_76_80. (In Russ.).
  11. 11. Dhakal S., Manandhar A., Shah A. et al. Integrating UAS Remote Sensing and Edge Detection for Accurate Coal Stockpile Volume Estimation. Remote Sensing. 2025; 18 (17): 3136. https://doi.org/10.3390/rs17183136.
  12. 12. Szafarczyk A., Siwek M. GIS-Based Process Automation of Calculating the Volume of Mineral Extracted from a Deposit. Geosciences. 2025; 8 (15): 315. https://doi.org/10.3390/geosciences15080315.
  13. 13. Yin C. Wen Q., Liu S. et al. Volume Estimation of Land Surface Change Based on GaoFen-7. Remote Sensing. 2025; 7 (17): 1310. https://doi. org/10.3390/rs17071310.
  14. 14. Выстрчил М. Г., Мукминова Д. З., Балтыжакова Т. И. и др. Алгоритм вычисления деформаций подземных горных выработок на основании данных лазерно-сканирующей съемки. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2025; 11-1: 57-76. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2025_111_0_57. Vystrchil M. G., Mukminova D. Z., Baltyzhakova T. I. et al. Algorithm for calculating deformations of underground mine workings based on laser scanning survey data. MIAB. 2025; 11-1: 57-76. (In Russ.). https://doi.org/10.25018/0236_1493_2025_111_0_57.
  15. 15. Ivanov S.P., Petrova Е.М. Point cloud algorithms for rock mass volume estimation. Eurasian Mining. 2026; 1: 34-45. https://doi.org/10.17580/ em.2026.01.04.
  16. 16. Lee S.B., Han D., Song M. Calculation and Comparison of Earthwork Volume Using Unmanned Aerial Vehicle Photogrammetry and Traditional Surveying Method. Sensors and Materials. 2022; 12 (34): 4737. https://doi.org/10.18494/SAM4192.
  17. 17. Колесатова О.С., Колкова М.С., Горбатова Е.А. и др. Анализ структурной неоднородности массива горных пород карьера Юбилейного месторождения. Маркшейдерия и недропользование. 2026; 26 (2): 38-46. https://doi.org/10.56195/20793332-2026-26-2-38-46. Kolesatova O.S., Kolkova M.S., Gorbatova E.A. et al. Analysis of rock mass structural heterogeneity in the open pit of the Yubileynoye deposit. Mine Surveying and Subsurface Use. 2026; 26 (2): 38-46. (In Russ.). https://doi.org/10.56195/20793332-2026-26-2-38-46.

 

Добыча. Обогащение. Модернизация

Вышел новый номер

Увидел свет новый номер журнала «Маркшейдерия и Недропользование»
№ 5 (т.26), Сентябрь-Октябрь 2026 г.

Новые материалы