بررسي توان تصاوير پهپادي دقيق در ارزيابي پديده فرسودگي آسفالت (نمونه موردي: روستاي الوار سفلي، حوالي شهر تبريز)

Road Pavement Distress Extraction Using UAV Imageries (Case Study: Alvar-e-Sofla Village near Tabriz

پديده پيري و شيارشدگي آسفالت يكي از عوامل عمده­ ي كاهش عمر مفيد آن است. در دهه اخير و با تصاوير داراي دقت مكاني بالا (كمتر از 10 سانتي­متر)، عملاً قابليت كنترل كيفيت سطح جاده ­ها به صورت كمي و با دقت بالا به دست آمده است. پژوهش حاضر با هدف بررسي پديده­ي پيري و شيارشدگي ايجاد شده روي آسفالت و ارزيابي توان DSM مستخرج از تصاوير پهپادي در زمينه كنترل كيفيت آسفالت در روستاي الوار سفلي صورت گرفته است. تصويربَرداري فَرا طِيفي براي سه نوع آسفالت داراي عمر كمتر از 2 سال، بين 4 تا 7 سال و بيشتر از 10 سال نشان مي­ دهد كه نمودار آسفالت داري عمر كمتر از دو سال همواره پايين ­تر از ساير نمودارهاست، چرا كه قير استفاده شده در تركيب آسفالت پس از گذشت مدت مشخصي كيفيت خود را از دست داده، روشن­تر شده و در نتيجه بازتاب سطحي آن بيشتر مي­شود. صحت­ سنجي نقاط تعليمي انتخاب شده روي زمين براي فرسودگي، دقت كلي برابر 95% و ضريب كاپا 95 را نشان ميدهد كه بيانگر دقت بالا و صحت نتايج است. همچنين، دقت مكاني بالا (7.5 cm) امكان مطالعه شيارشدگي­ هاي نوع دوم و سوم و امكان بررسي عمق ترك خوردگي و تنش با استفاده از اين تصاوير در حد سانتيمتر را نشان ميدهد. نتايج بررسي­ ها نشان داد كه DSM حاصل از هم­پوشاني تصاوير پهپادي، قابليت استخراج شيب هاي عرضي سطوح معابر و خيابان­ها را داراست كه اين مورد در بررسي ميزان نشست آسفالت در گذر زمان كاربردي است. در صورت رفع مشكل و استانداردسازي شيب سطوح جاده­ ها و معابر، عملاً ميزان آبگرفتگي معابر در فصول سرد كاهش يافته و بر عمر مفيد آسفالت افزوده مي شود.

Aging and rupture phenomena are important factors which decrease the useful life of asphalt. During the recent decade, by using the images with high spatial accuracy (less than 10 cm) the qualitative monitoring of roads’ surfaces has been achieved. The present study has been performed to evaluate the aging and rupture phenomena on asphalt surface and to evaluate the DSM, extracted from drone images, in asphalt quality control in Alvar-e- Sofla village, Tabriz, Iran. Hyperspectral imaging for three kinds of asphalt (less than 2 years, 4 to 7 years and more than 10 years old) revealed that the 2-year old asphalt has always lower graph than the others because, after a while, the asphalt bitumen losses its quality and gets lighter and thus its surface reflection increases. Calibration of selected learning points for distress shows overall accuracy of 95% and CAPA coefficient of 95, which reveals the high accuracy and correctness of the results. Also, high spatial accuracy (7.5 cm) shows the ability to study type 2 and 3 ruptures, in addition to cracking-depth evaluation and stress via these images at centimeter scale. Results showed that the obtained DSM from overlapping of drone images has the ability to extract lateral slopes of pedestrian and streets, which are applicable in evaluation of asphalt subduction amount during the time. If this problem is fixed and the road slope is standardized, practically the flooding events in cold seasons will be reduced and useful life of asphalt will be increased.