СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОХОДИМОСТИ МЕСТНОСТИ ВНЕ ДОРОГ Российский патент 2013 года по МПК G01C21/00 

Изобретение относится к области картографии и может быть использовано в качестве информационной базы при управлении движением различных транспортных средств и пеших групп, использовании автоматизированной системы управления войсками, планировании и проведении полевых исследований и туристических маршрутов.

Известные методы оценки проходимости местности основаны на анализе контролирующих факторов, взятых из различных карт.

Например, при оценке проходимости местности по целине используют данные, получаемые с топографических карт. При этом контролирующими факторами, которые учитывают при определении характера проходимости и скорости движения, являются гидрография, растительность и угол наклона поверхности [Бубнов И.А. и др. Военная топография. / М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1963, стр.239; Говорухин A.M. и др. Справочник по военной топографии. / М.: Воениздат, 1980, стр.111, 3, лист 12-2,4].

Известно использование карт проходимости местности вне дорог для оперативной оценки проходимости и выбора оптимального маршрута движения. При этом контролирующими факторами являются различные типы грунтов и проходимость по временам года [ФГУГП «Гидрогеологическая экспедиция 16 района. Карта проходимости. - http://www.gge16.rii/usl.html].

Недостатком данного метода является низкая точность оценки характера проходимости и скорости перемещения, связанные с отсутствием учета влияния на эти параметры микрорельефа местности и интенсивности рельефообразующих процессов, проявляющаяся в условиях пересеченной и сильно пересеченной местности.

Задачей изобретения является повышение достоверности определения проходимости местности.

Технический результат - обеспечение повышения безопасности маршрута путем исключения непроходимых и труднопроходимых участков, снижение времени на разработку маршрута с учетом требований, предъявляемых типом движущихся объектов, а также оптимизацию маршрута по заданным параметрам и критериям.

Анализ проходимости местности вне дорог осуществляют на основе геоморфологической карты. Анализируемую местность разделяют на участки, соответствующие граням рельефа - генетически однородным поверхностям, группируют выделенные участки в классы, близкие по морфометрическим характеристикам и характеру грунтов, калибруют выделенные классы по скорости перемещения движущихся объектов (транспортные средства разного типа - гусеничные машины, колесные машины, пешие группы), объединяют области с равными скоростями движения для каждого типа движущихся объектов и формируют итоговые карты проходимости для каждого вида движущихся объектов.

Способ оценки проходимости местности вне дорог реализован для территории западной части Курайского хребта (Горный Алтай).

На фиг.1 приведен фрагмент геоморфологической карты генетически однородных поверхностей западной части Курайского хребта и Курайской впадины (Горный Алтай).

На фиг.2 приведен фрагмент карты скоростей движения пешей группы для западной части Курайского хребта. Скорости движения указаны в километрах в час с индивидуальным грузом 40-45 кг, в скобках - с грузом 5-10 кг: 1 - непроходимо; 2 - местами проходимо 0-0,5 (0,5-1,5); 3-6 - проходимо: 3 - 0,5-1 (1,5-2,5); 4 - 1-1,5 (2,5-4); 5 - 2-2,5 (4-5); 6 - 2,5-3 (5-6).

На фиг.3 приведен фрагмент карты скоростей движения гусеничных тягачей и самоходных установок для западной части Курайского хребта. Скорости движения указаны в километрах в час: 1 - непроходимо, 2 - труднопроходимо (3-7), проходимо (7-10), легко проходимо (10-30).

На фиг.4 приведен фрагмент карты проходимости и скоростей движения колесного транспорта повышенной проходимости для западной части Курайского хребта. Скорости движения указаны в километрах в час: 1 - непроходимо, 2 - труднопроходимо (5-10), проходимо (10-15), легко проходимо (15-40).

Способ оценки проходимости местности вне дорог включает следующие операции:

Используют имеющуюся геоморфологическую карту или осуществляют построение карты граней рельефа и ее последующее преобразование в геоморфологическую карту генетически однородных поверхностей по известному алгоритму [Методические указания по составлению геоморфологических карт при средне- и крупномасштабной геологической съемке. / Сост.Г.С.Ганешин, Ред. В.В. Соловьев / Л.: ВСЕГЕИ, 1980. - 60 с. + легенда и 5 листов геоморфологических карт]. Анализируемую местность разделяют на участки, соответствующие граням рельефа - выделяют генетически однородные поверхности, и группируют выделенные участки в классы, близкие по морфометрическим характеристикам и характеру грунтов. В таблице 1 приведена информация о типах выделенных генетически однородных поверхностей части Курайского хребта и прилегающих территорий Курайской впадины (Горный Алтай). Таблица включает описание участков с разными типами уклона, микрорельефа, грунтов и динамики поверхностных отложений. На фиг.1 цифрами на карте обозначены типы генетически однородных поверхностей (столбец Id), перечисленные в таблице 1.

Осуществляют полевую калибровку каждого из типов генетически однородных поверхностей по скорости прохождения разных типов транспортных средств.

Объединяют контуры с одинаковой проходимостью и осуществляют построение итоговой карты проходимости (фиг.2-4).

Таким образом, способ оценки проходимости местности вне дорог, основанный на анализе контролирующих факторов по геоморфологической карте местности, обеспечивает повышение безопасности путем исключения непроходимых и труднопроходимых участков, снижение времени на разработку маршрута с учетом требований, предъявляемых типом движущихся объектов, а также оптимизацию маршрута по заданным параметрам и критериям.

Таблица 1. Id Индекс Описание Уклон в градусах Микрорельеф Грунты (подвижность) Почвы АККУМУЛЯТИВНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ Поверхности, сложенные фирном и льдом 1 glt₁ Языки ледников 6-9 трещины Лед (слабо подвижен) нет 2 glt₂ Ледники на склонах 30-40 обрывы лед и фирн (слабоподвижны) нет 3 glt Ледники нерасчлененные 6-40 трещины, обрывы лед и фирн нет 4 sp+glt Ледники на плоских вершинах 5-10 нет фирн нет 5 slt+gl t Ледники на тектоногенных уступах 20-30 обрывы лед и фирн нет Поверхности, сложенные четвертичными породами Ледниковыми 11 gl₁ Морены Малой ледниковой эпохи 0-30 валы, бугры, западины валуны, глыбы (просадки, провалы) нет

12 gl₂ Стадиальные и донные морены последнего оледенения 0-15 сглаженные валы валуны, суглинки (заболачивание) есть 13 gl₃ Конечные морены последнего оледенения 0-25 сглаженные валы и впадины валуны, суглинки есть 14 gl₂+slg₁ Морены последнего оледенения на склоне долины 15-25 отдельные рытвины валуны, суглинки есть 16 gl₂+slt Морены на тектоногенном уступе 15-25 отдельные выступы и рытвины валуны есть 17 gl₃lm Субаквальные морены 2-4 нет валуны есть 18 gl? Морены, сглаженные неясного возраста (более древних оледенений ?) 5-7 нет есть есть Водно-ледниковыми 21 flg₁ Шлейфы вокруг конечных морен последнего оледенения 3-5 мелкие рытвины валуны и галька есть 22 flg₂ Фрагменты шлейфов более древних оледенений 5-7 местами серии озерных террас валуны и галька есть Озерными 31 lmg Озерно-ледниковые равнины 1-3 нет галька есть, часто заболочены 32 lm Озерные равнины 0-3 нет Галька (заболачивание) есть, часто заболочены Гравитационными и водно-гравитационными 41 kl₁ Осыпные конусы и шлейфы 25-30 нет глыбы и щебень (очень подвижны) нет 42 kl₂ Обвальные тела 7-30 бугры и западины глыбы и щебень есть 43 dl Делювиальные шлефы 6-8 нет щебень, суглинок есть 45 dl+sf Делювиальные и солифлюкционные шлейфы нерасчлененные 4-8 валы и бугры глыбы, щебень, суглинок (местами слабо подвижны) есть, часто заболочены 46 gls Каменные глетчеры 4-15 валы и бугры глыбы, щебень (слабо подвижны) нет Водными 51 pl Пролювиальные шлейфы и конусы 2-5 рытвины валуны, галька есть 53 al₁ Аллювиальные пойма и первая терраса 0,5-1,5 мелкие рытвины валуны, галька (заболачивание) нет 54 al₁ Аллювиальные пойма, первая и вторая терраса 0,5-2 мелкие рытвины валуны, галька есть 55 al₂ Аллювиальные третья-седьмая террасы нерасчлененные 0,5-3 нет валуны, галька есть 56 al₂₊₃ Аллювиальные вторая-седьмая террасы нерасчлененные 0,5-4 нет валуны, галька есть 57 kfl Катафлювиальные валы и террасы 2-8 нет дресвяники есть 58 rpl Катафлювиальная рябь течения 2-5 ветвящиеся валы валуны, галька, дресвяники есть ДЕНУДАЦИОННЫЕ ПОВЕРХНОСТИ Комплексной денудации 61 sp₁ Вершинная поверхность выравнивания 0-7 скальные выступы скальники, глыбы, щебень (морозное пучение) нет 62 sp₂ Фрагменты поверхности 5-10 скальные скальники, местами

    выравнивания на склонах   выступы глыбы, щебень есть 63 spt Наклонные фрагменты поверхности выравнивания 3-5 скальные выступы скальники, глыбы, щебень местами есть 64 sp₂+rb Фрагменты поверхности выравнивания, обработанные ледником 5-18 сглаженные выступы и ложбины скальники, глыбы, щебень местами есть 65 sp₂+gl₂ Фрагменты поверхности выравнивания с прерывистым моренным чехлом 7-12 сглаженные выступы и ложбины скальники, валуны, глыбы, щебень есть Ледниковые 71 rb Экзарационные слабонаклонные поверхности 4-7 сглаженные выступы, уступы и ложбины скальники местами есть 72 slg₂ Крутые обвально-осыпные склоны 38-45 поперечные гребни и лавинные лотки (кулуары) скальники нет 73 slg₂ Умеренно крутые делювиальные и осыпные склоны 25-30 редкие рытвины щебень, суглинки есть 74 sir₁ Крутые экзарационные склоны (20-40°) 25-35 уступы скальники нет 75 slr₂ Пологие экзарационные склоны 7-12 сглаженные выступы, уступы и ложбины скальники местами есть 76 slr₂+sld Пологие экзарационные склоны с делювиальным чехлом 10-15 нет щебень, суглинки есть Делювиально-коллювиальные 81 sld Делювиальные склоны 5-15 нет щебень, суглинки есть 82 slk Стенки отрывов обвалов и оползней 40-50 поперечные гребни и лавинные лотки (кулуары) скальники нет Эрозионные 91 sle₁ Склоны эрозионных долин коллювиальные 25-35 нет скальники, валунники нет 92 sle₂ Склоны эрозионных долин выположенные 15-25 нет щебень, суглинки есть Тектоногенные 101 slt Склоны денудационные на месте тектоногенных уступов 20-30 нет скальники, щебень, суглинки нет 103 slt+sld Склоны на месте тектоногенных уступов выположенные 5-15 редкие рытвины щебень, суглинки есть 104 slt+slr₂ Склоны тектоногенные обработанные ледником 7-12 нет скальники нет 106 slt+slg₁ Склоны тектоногенные - крутые борта ледниковых долин 38-45 поперечные гребни и лавинные лотки (кулуары) скальники нет 107 sit+slg2 Склоны тектоногенные - борта ледниковых долин средней крутизны 25-30 редкие рытвины скальники, щебень, суглинки есть Каталювиальные 111 sbl+slg₂ Скэблэнд на ледниковых склонах 25-40 бугры, уступы, ложбины вдоль склона скальники местами есть 112 sbl+sld Скэблэнд на пологих делювиальных склонах 6-15 бугры, уступы, ложбины вдоль склона скальники местами есть 113 sbl+rb Скэблэнд на экзарационных слабонаклонных поверхностях 5-8 бугры, уступы, ложбины скальники местами есть 114 sbl+sp Скэблэнд на фрагментах поверхности выравнивания 8-15 бугры, уступы, ложбины скальники местами есть

115 sbl₁ Скэблэнд на пологих поверхностях невыявленного генезиса 10-20 бугры, уступы, ложбины скальники местами есть 116 sbl₂ Уступы катафлювиальные 20-50 бугры, уступы, ложбины скальники местами есть

Изобретение относится к области картографии и может быть использовано в качестве информационной базы при управлении движением различных транспортных средств и пеших групп, использовании автоматизированной системы управления войсками, планировании и проведении полевых исследований и туристических маршрутов. Сущность: способ оценки проходимости местности вне дорог включает анализ по геоморфологической карте местности контролирующих факторов, в качестве которых выбирают участки генетически однородных поверхностей, группируют выделенные участки в классы, близкие по морфометрическим характеристикам и характеру грунтов, калибруют выделенные классы по скорости перемещения движущихся объектов (транспортных средств разного типа - гусеничные машины, колесные машины, а также пешие группы), объединяют области с равными скоростями движения для каждого типа движущихся объектов и формируют итоговые карты проходимости для каждого вида движущихся объектов. Технический результат: обеспечение повышения безопасности маршрута путем исключения непроходимых и труднопроходимых участков, снижение времени на разработку маршрута с учетом требований, предъявляемых типом движущихся объектов, а также оптимизацию маршрута по заданным параметрам и критериям. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

1. Способ оценки проходимости местности вне дорог, включающий анализ контролирующих факторов по карте местности, отличающийся тем, что в качестве контролирующих факторов выбирают участки генетически однородных поверхностей по геоморфологической карте, группируют выделенные участки в классы, близкие по морфометрическим характеристикам и характеру грунтов, калибруют выделенные классы по скорости перемещения движущихся объектов, объединяют области с равными скоростями движения для каждого типа движущихся объектов и формируют итоговые карты проходимости для каждого вида движущихся объектов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве движущихся объектов выбирают транспортные средства разного типа - гусеничные машины, колесные машины, а также пешие группы.