Геодинамічний аудит будинку, розташованого у м. Одеса по вулиці Преображенська №23 з метою дослідження вертикальних зміщень об’єкту

ЗВІТ про проведені дослідження

«ГЕОДИНАМІЧНИЙ АУДИТ “ПРИБУТКОВОГО БУДИНКУ ЛІБМАНА ” У МІСТІ ОДЕСА ЗА ДАНИМИ ДЗЗ»

Національним центром управління та випробувань космічних засобів проведено геодинамічний аудит будинку, розташованого у м. Одеса по вулиці Преображенська №23 з використанням 93 радіолокаційних знімків з КА Sentinel-1a,b за період з 12.03.2018 – 12.05.2020 років. У зазначений період часу досліджені вертикальні зміщення об’єкту у місцях радарних вимірів з інтервалом в 6 діб. Використаний сучасний метод інтерферометричної обробки радарних знімків – PS (Persistent Scatterers – метод стійких відбивачів). Тематичний аналіз отриманих результатів проводився у геоінформаційній системі (ГІС) ArcGis, підготовлені кінцеві інформаційні продукти та зроблені аналітичні висновки.

Інтерферометрична обробка даних ДЗЗ виконана з використанням графічної станції (HP Z640) та сучасного ліцензійного програмного забезпечення – «радіолокаційний модуль SarScape, розробник SARMAP, Швейцарія» ПЗ ENVI 5.5.

Короткий опис методу оброки даних ДЗЗ

Метод «PS – метод стійких відбивачів» є високоточним інструментом ДЗЗ. За рахунок використання довгих часових серій зображень отриманих радіолокаторами з синтезованою апертурою (РСА) ефективно пригнічуються похибки орбітальних даних, вплив атмосферних явищ. Результатами обробки є тематична цифрова карта, яка відображає середню швидкість вертикального руху у місці радарного виміру з точністю 2 – 4 мм/рік. Радіолокаційна зйомка не залежить від хмарності і освітленості територій, часу доби. Дозволяє отримати глобальну і локальну інформації про об’єкти, дозволяє виконати ретроспективну обробку за рахунок використання архівної зйомки, що не можливо зробити традиційними геодезичними методами. Ще одною перевагою її є безпечність виконання робіт, оскільки відсутня необхідність проведення наземних польових вимірів. Крім того, вона дозволяє провести спостереження там, де іншими засобами отримати інформацію неможливо.

Обмеження інтерферометричної обробки даних методом PS:

поверхня (об’єкт), яка досліджується не повинна суттєво змінюватись у часі в якісному стані;
неможливе проведення радарних вимірювань в зимовий період при наявності снігу та в місцях з рослинністю (можливо отримати вимірювання в зазначених місцях з використанням кутових відбивачів або транспондерів);
неможливо отримати вимірювання в місцях з значними перепадами за короткий проміжок часу (виникає просторова декореляція радарного сигналу).

З урахуванням обмежень методу обробляння та у зв’язку з проведенням ремонтних робіт на даху будинку, обраний період моніторингу з 12.03.2018 – 12.05.2020рр.

Короткий опис об’єкту дослідження (місто Одеса, вул. Преображенська, буд. 23) за даними Internet.

Прибутковий будинок Лібмана – пам’ятник архітектури міського значення кінця XIX століття в місті Одеса (рік побудови 1888), розташований за адресою вулиця Преображенська № 23 (Рис.1).

Рисунок 1 – м. Одеса, вул. Преображенська, 23

На Рисунку 2 наведена фотографія будинку Лібмана (вул. Преображенська, 23).

Рисунок 2 – м. Одеса, вул. Преображенська, 23 (Будинок Лібмана станом на 10.11.2018)

Прибутковий будинок Лібмана (вул. Преображенська, 23) на грудень 2020 року знаходиться в аварійному стані. Як наголошується у звіті ТОВ “Міжнародний центр культурної спадщини та культурних цінностей”, яке на замовлення управління капітального будівництва міськради обстежило будівлю в грудні 2018 року, деформація фундаменту стала однією з головних причин пошкоджень і дефектів в несучих конструкціях об’єкта. У всіх без винятку обстеженнях фіксувалися численні тріщини різного напрямку і ширини розкриття на фасадних та внутрішніх стінах. Тріщини різної глибини, довжини і ширини відзначалися в перемичках над віконними і дверними отворами, а також у склепінчастому перекритті над підвалом. Але головне, що турбує фахівців – це хиткість міжповерхових і горищного перекриттів. Що важливо, дерев’яні конструкції перекриттів і кроквяної системи вражені гниллю. При оцінці пошкодження стін фіксувалися практично всі три ступені корозії (деградації) каменю вапняку-черепашнику, що свідчить про втрату несучими стінами своїх конструктивних і експлуатаційних якостей. Висновки експертів центру такі: будівля знаходиться в технічному стані, не придатному для подальшої безпечної експлуатації. Заміна покрівлі, зміцнення фасаду, відновлення балконів, скульптур, вазонів, балясин, маскарон і інших декоративних елементів не врятує будинок Лібмана від обвалення, яке може статися вже через п’ять-десять років. [Джерело – https://odessa.dozor.ua/news/odessa/1218197]

Початок реставрації будинку Лібмана розпочався у вересні 2019 року. Станом на листопад місяць 2019 року компанія-підрядник зміцнювала несучі конструкції першого поверху, а також дверні та віконні прорізи. Старі вікна і двері замінювалися новими енергозберігаючими. Крім цього демонтувались штукатурні покриття і декоративні елементи. [Джерело – https://odessa.dozor.ua/news/odessa/1216875]

Станом на 12.12.2020 реставрація будинку Лібмана триває вже понад півтора року. За документами йде відновлення даху та фасаду пам’ятки архітектури, завершити яке повинні до кінця 2020 року. Однак, якщо зовні роботи ще видно, то будівництво на даху не проводилось, покрівлю навіть не законсервували від снігу або дощів (Рис.3). Мало того, що підрядник не встигне в терміни здати об’єкт, так ще і може своїми діями привести до знищення унікальної будівлі в місті. [Джерело – http://odpublic.net/news/2020/12/12/dom-libmana-zimoy-mozhet-ostatsya-bez-konservatsii-856629]

Рисунок 3 – м. Одеса, вул. Преображенська, 23 (Будинок Лібмана станом на 12.12.2020)

Результати обробки та кінцеві інформаційні продукти:

Тематична карта, яка відображає середню швидкість вертикальних зміщень (мм/рік) у кожному радарному вимірі, які позначені точками на карті і у вигляді векторного шару нанесені на оптичний знімок з високим просторовим розрізненням (сервісу GoogleEarth). Кожний радарний вимір на тематичній карті має колір, який відповідає інтервалу середньої швидкості у легенді карти (Рис. 4). На окремих радарних вимірах (на домі, який досліджується) представлене розраховане значення середньої швидкості вертикального зміщення.
Графіки динаміки вертикальних зміщень у місцях радарних вимірів на будинку. Вертикальна ось відображає вертикальні зміщення у місці радарного виміру у міліметрах, горизонтальна дати радіолокаційної космічної зйомки з інтервалом 6 діб.

Рисунок 4. Легенда, яка відображає інтервали середньої швидкості вертикальних зміщень

На Рисунку 5 представлений фрагмент тематичної карти (кінцевого інформаційного продукту – результат інтерферометричного обробляння), на якому відображені радарні виміри у вигляді точок. Колір точки залежить від середньої швидкості вертикальних зміщень у ній і належить відповідному інтервалу легенди тематичної карти.

Рисунок 5 – Результат інтерферометричного обробляння

Опис кінцевих інформаційних продуктів та результатів обробки радарних даних:

У процесі обробки результатів на будинку зафіксовано вісім точок радарних вимірів. Досліджено, що шість з них є стабільними, тобто середня швидкість вертикальних зміщень коливається у межах похибки методу вимірювань – PS (Persistent Scatterers – метод стійких відбивачів). Два інших вказують на просідання – Точка №1 та Точка №2 (Рис. 5). У точці №1 середня швидкість вертикальних зміщень складає -14,6 мм/рік, у точці №2 – -4,6 мм/рік.

На графіках (Рис. 6, Рис. 7) представлена динаміка вертикальних зміщень у точці №1 та точці №2 (окремих радарних вимірюваннях). На горизонтальній осі представлені дати супутникової радіолокаційної зйомки з інтервалом у 6 діб, а на вертикальній осі вертикальні зміщення точки у міліметрах (крім зимового періоду, у який проводити розрахунки недоцільно, через можливий сніговий покрив). Перша дата супутникової зйомки – 19.03.2019 є точкою відліку. Оскільки у точках №1 і №2 (окремих радарних вимірах) визначені осідання, то значення знаходяться в області від’ємних значень на вертикальній осі, яка позначає вертикальних рух.

Рисунок 6 – Динаміка вертикальних зміщень в точці 1 (середня швидкість осідання складає 14 мм/рік)

Рисунок 7 – Динаміка вертикальних зміщень в точці 2 (середня швидкість осідання складає 4 мм/рік)

Висновок

У період з 12.03.2018 – 12.05.2020 років засобами супутникової радіолокаційної зйомки проведений геодинамічний аудит “ПРИБУТКОВОГО БУДИНКУ ЛІБМАНА”. Досліджений стан об’єкта у часі, а саме його вертикальні зміщення у місцях радарних вимірів з інтервалом у 6 діб.

Опрацювання інтерферометричних даних за період досліджень дозволило визначити середню швидкість вертикальних зміщень у місцях радарних вимірів і динаміку зміщень у них. Аналіз супутникових геодезичних вимірювань у ГІС системі дозволив детально проаналізувати вимірювання, які розташовані на об’єкті досліджень (вул. Преображенська, 23), усього 8 вимірів. Визначено, що у точках №1 і №2 є просідання, середня швидкість яких складає: у точці №1 – (-14,6 мм/рік), у точці №2 – (- 4,6 мм/рік). Інші 6 вимірів є стабільними, їхня середня швидкість зміщень коливається від (-2 мм/рік) до (+3 мм/рік).

Також досліджено, що навколо об’єкту інтересу (ПРИБУТКОВОГО БУДИНКУ ЛІБМАНА) просідань не виявлено (радарні вимірювання є стабільними), крім північно-західного напрямку, де визначені три виміри з осіданнями, з середньою швидкість осідань біля 5 мм/рік (жовті точки).