Τεχνικογεωλογική θεώρηση, αποτύπωση και παρακολούθηση κατολισθητικού φαινομένου με τη χρήση ΣμηΕΑ (UAV) και LiDAR στο Περιβόλι Γρεβενών = Engineering geological appresiation and monitoring on landslide and rockfall phenomena uxing LiDAR and UAV platforms in Perivoli village, Greece.

Περίληψη

Στην παρούσα διπλωματική εργασία ερευνώνται τα κατολισθητικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα στο Περιβόλι Γρεβενών. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε με το συνδυασμό συμβατικών μεθόδων μελέτης κατολισθήσεων, όπως βιβλιογραφική μελέτη, υπαίθριο γεωλογική και τεχνικογεωλογική εργασία σε συνδυασμό με σύγχρονες τηλεπισκοπικές μεθόδους, όπως η χρήση τεχνολογίας LiDAR και η χρήση Συστήματος Μη Επανδρωμένου Αεροσκάφους (ΣμηΕΑ – UAV), με σκοπό την τεχνικογεωλογική θεώρηση, την εκτίμηση των ορίων, την αποτύπωση και την προσομοίωση της κατολίσθησης.
      Αρχικά γίνεται εισαγωγή στις γεωλογικές συνθήκες της ευρύτερης περιοχής, περιγράφοντας τα λιθοστρωματογραφικά, τεκτονικά, σεισμικά και κλιματικά χαρακτηριστικά της. Ακολουθεί περιγραφή και ταξινόμηση των κατολισθητικών φαινομένων αλλά και τεχνικογεωλογική ταξινόμηση των γεωλογικών σχηματισμών της περιοχής έρευνας. Αξίζει να σημειωθεί πως η περιοχή έρευνας αποτελείται από λεπτοστρωματώδεις ασβεστόλιθους, παχυστρωματώδεις ασβεστόλιθους, το Δεύτερο φλύσχη της Πίνδου αλλά και τα τεκτονικά μείγματα (melange) της Αβδέλλας, σχηματισμοί με έντονη τεκτονική καταπόνηση και συνεπώς ασθενείς βραχομάζες.
       Από την έρευνα πεδίου και τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των δεδομένων των ΣμηΕΑ (UAV) και LiDAR αναλύθηκαν οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες υπό τις οποίες λαμβάνει χώρα το συγκεκριμένο κατολισθητικό φαινόμενο, με αποτέλεσμα την κατανόηση του μηχανισμού αστοχίας. Η παρουσία αργιλικών ζωνών που προέρχεται από τα στρώματα του φλύσχη εντός αυτού του τεκτονικού μείγματος και η έντονη διάτμηση σε ολόκληρη τη βραχομάζα, δημιουργούν δυσμενείς συνθήκες για τη συνολική ευστάθεια του πρανούς. Τα στρώματα του ιλυολίθου αποσαθρώνονται και διαβρώνονται εύκολα, με αποτέλεσμα να ξεκρεμώνται τα ψαμμιτικά και ασβεστολιθικά τεμάχη. Λόγω της απότομης κλίσης του πρανούς, τα βραχώδη τεμάχη φτάνουν εύκολα στο οδικό δίκτυο δημιουργώντας προβλήματα στην κυκλοφορία και αποτελώντας μεγάλο κίνδυνο για τα διερχόμενα οχήματα.
         Από τη βιβλιογραφική έρευνα σε συνδυασμό με την εργασία πεδίου και την λήψη και επεξεργασία των δεδομένων έγινε αξιολόγηση των γεωλογικών και τεχνικογεωλογικών συνθηκών της στενής περιοχής έρευνας. Τα δεδομένα που λήφθηκαν με τη χρήση ΣμηΕΑ (UAV) και τεχνολογίας LiDAR, επεξεργάστηκαν σε κατάλληλα λογισμικά και οδήγησαν στη δημιουργία χαρτών, τρισδιάστατων μοντέλων και στον υπολογισμό του όγκου των κατολισθέντων υλικών σε διάστημα τριών διαδοχικών ετών.

     The current thesis deals with the investigation of landslide phenomena in the region of Perivoli, Grevena, Greece. The research was carried out by combining conventional methods of studying landslides, such as a bibliographical study, geological and geotechnical field work in conjunction with modern Remote Sensing methods, such as the use of LiDAR technology and the use of a Unmanned Aircraft System (UAV), for the purpose of engineering geological appreciation and monitoring of the specific landslide.
      Geological conditions of the wider region are introduced in Chapter 2, such as lithostratographic, tectonic activity, seismic activity and climatic characteristics. A description and classification of landslides phenomena and an engineering geological classification of the geological formations of the research area are presented in Chapter 3. It is worth noting that the research area consists of thin-layered limestones, thick limestones, the Second Flysch of Pindos and ophiolites, tectonic mixtures well known as “Avdella Melange”, intense tectonic stressed formations with weak rockmasses.
      Results from field research and processing of the UAV and LiDAR data analysed the conditions under these the landslide occurs, leading to better understanding of the failure mechansm. The presence of the clayey zones, originated from the lensified flysch formations that have been taken from this melange, and the intense shearing along the whole rock mass, create unfavorable conditions for the overall stability of the slope. The softer silty-clayey bands are easily weathered and eroded and can lead to the undermining of the competent limestone and sandstone blocks. Due to the steep nature of the slope, the rock blocks easily reach the road network, causing problems at the traffic network.
        Combining the bibliographical survey with field work and the reception and processing of the data, an assessment of the geological and engineering geological conditions of the research area was carried out. The data obtained using UAV and LiDAR technology, was processed into appropriate software and led to the creation of maps, 3D models and the calculation of the  total volume of fallen debris and blocks , over three consecutive years.