Wykorzystanie chmur punktów z lotniczego skanowania laserowego do weryfikacji stanu aktualności wybranych obiektów w bazie geometrycznej leśnej mapy numerycznej

• Autorzy: Ciesielski M. , Bałazy R. , Mitelsztedt K. , Zawiła-Niedźwiecki T.

Warianty tytułu

EN

Using point clouds from laser scanning for revising particular objects in the forest digital map database

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było sprawdzenie możliwości wykorzystania danych z lotniczego skanowania laserowego do detekcji budynków na terenach leśnych. Ponadto sprawdzono możliwość wykorzystania tych danych do aktualizacji wybranych warstw z leśnej mapy numerycznej. W pracy przeanalizowano obszar leśny wraz z buforem 100 m wokół wydzieleń na terenie dwunastu nadleśnictw górskich, położonych na obszarach badawczych w Sudetach i Beskidach. Przy wykorzystaniu danych z lotniczego skanowania laserowego wykryto 515 budynków co stanowiło 89,2% wszystkich budynków znajdujących się w wektorowej warstwie wydzieleń leśnych. Na poszczególnych obszarach badawczych osiągnięto dokładność odpowiednio 80,5%, 94,2% i 91,2%. Podsumowując, lotnicze skanowanie laserowe może być wykorzystywane do aktualizacji wybranych warstw w leśnej mapie numerycznej, zawierających informacje o budynkach oraz obiektach budowlanych. Istniejące algorytmy detekcji budynków nie są bezbłędne, więc przyszłe prace powinny skupić się na poprawie dokładność analiz.

EN

The aim of the presented studies was to determine the ability to detect buildings in forest areas on the basis of airborne laser scanning data. Moreover, the usefulness of this data for updating selected items of the FDM has been evaluated. In this study forest areas with a 100 m buffer zone have been analyzed, including twelve mountain forest districts, grouped in three research areas located in the Sudety and the Beskidy Mountains. Using LiDAR data 515 buildings have been detected which represents 89.2% of all buildings in the vector layer of the digital forest map. In particular research areas the detection accuracy reached to 80.5%, 92.4%, 91.2%. As a result of the study it can be concluded that the airborne laser scanning data may be helpful in updating the selected layers of the digital maps of forest, containing information of forest engineering. Existing building detection algorithms are not error-free, so further research should be conducted to improve the accuracy of analyzes.

Słowa kluczowe

PL

lotnicze skanowanie laserowe; leśna mapa numeryczna; geomatyka leśna

EN

airborne laser scanning (ALS); forestry; forest digital map; buildings detection; geomatics

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej
• Czasopismo: Roczniki Geomatyki
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 13, z. 3(69)
• Strony: 217--225
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ciesielski M.

• Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, Polska

autor

Bałazy R.

• Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, Polska

autor

Mitelsztedt K.

• Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, Polska

autor

Zawiła-Niedźwiecki T.

• Dyrekcja Generalna Lasów Państwowych, Warszawa, Polska

Bibliografia

• 1. ASPRS LAS Specification version 1.3 – R10.
• 2. Axelsson P., 2000: DEM generation from laser scanner data using adaptive TIN models. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing 38(4b): 110-117.
• 3. Będkowski K., Mikrut S., 2006: Skanowanie laserowe jako źródło informacji przestrzennych dotyczących lasów. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji vol. 16.
• 4. Bucior M., Borowiec N., Jędrychowski I., Pyka K., 2006: Wykrywanie budynków na podstawie lotniczego skanowania laserowego. Roczniki Geomatyki t. 4, z. 3: 57-70, PTIP, Warszawa.
• 5. Champion N., 2007: 2D building change detection from high resolution aerial images and correlation Digital Surface Models. Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences vol. XXXVI 3(W49A): 197-202.
• 6. Dash J., Steinle E., Singh R.P., Bähr H.P., 2004: Automatic building extraction from laser scanning data: an input tool for disaster management. Advances in Space Research 33: 317-322.
• 7. Hejmanowska B., Borowiec N., Badurska M., 2008: Przetwarzanie lotniczych danych lidarowych dla potrzeb generowania NMT i NMPT. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, vol. 18a: 151-162.
• 8. Hyyppä J., Yu X., Hyyppä H., Vastaranta M., Holopainen M., Kukko A., Kaartinen H., Jaakkola A., Vaaja M., Koskinen J., Alho P., 2012: Advances in Forest Inventory Using Airborne Laser Scanning. Remote Sensing 4(5): 1190-1207.
• 9. Kwoczyńska B., 2013: Błędy NMT i NMPT wynikające z automatycznej klasyfikacji chmury punktów pochodzącej z lotniczego skanowania laserowego przy zastosowaniu oprogramowania Terra Scan. Infrastruktura i ekologia terenów wiejskich 2/II/2013: 17-30.
• 10. Kulesza Ł., 2007: Automatyczna detekcja i modelowanie budynków przy pomocy programu Terra Scan. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji vol. 17a: 415-424.
• 11. Miścicki S., Stereńczak K., 2013: Określanie miąższości i zagęszczenia drzew w drzewostanach centralnej Polski na podstawie danych lotniczego skanowania laserowego w dwufazowej metodzie inwentaryzacji zasobów drzewnych. Leśne Prace Badawcze vol. 74(2): 127-136.
• 12. Müller S., Zaum D., 2005: Robust Building Detection in Aerial Images. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences vol. XXXVI: 29-30.
• 13. Olsen B., Knudsen T., 2005: Automated change detection for validation and update of geodata. [In:] Proceedings of 6th Geomatic Week, Barcelona, Spain.
• 14. Persson M., Sandvall M., Duckett T., 2005: Automatic Building Detection from Aerial Images for Mobile Robot Mapping. Proceedings 2005 IEEE International Symposium on In Computational Intelligence in Robotics and Automation, June 27-30: 273-278, Espoo, Finland.
• 15. Stereńczak K., Ciesielski M., Zalewska K., 2012: Detekcja budynków na terenach o dużej lesistości na przykładzie parku narodowego Gór Stołowych. Roczniki Geomatyki t.10, z. 5(55): 67-78, PTIP, Warszawa.
• 16. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo Budowlane. Dz.U. 1993 nr 89 poz. 414 ze zmianami.
• 17. Weinacker H., Koch B., Heyder U., Weinacker R., 2004: Development of filtering, segmentation and modeling modules for LIDAR and multispectral data as a fundament of an automatic forest inventory system. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XXXVI-8/W2.
• 18. Wężyk P. (ed.), 2014: Podręcznik dla uczestników szkoleń z wykorzystania produktów LiDAR. 328 s. Warszawa, ISBN: 978-83-254-2090-1.
• 19. Wężyk P., Szostak M., Tompalski P., 2010: Aktualizacja baz danych SILP oraz Leśnej Mapy Numerycznej w oparciu o dane z lotniczego skaningu laserowego., Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji vol. 21: 437 -446.
• 20. Zarządzenie Dyrektora Generalnego Lasów Państwowych z dnia 20 kwietnia 2005 r. w sprawie zdefiniowania standardu leśnej mapy numerycznej dla poziomu nadleśnictwa oraz wdrażania systemu informacji przestrzennej w nadleśnictwach. OI-0400-01-10-3/05.