Influence of the Density of Source Data on a Volume Estimation Using DEM

• Autorzy: Sokol S. , Liptak M. , Bajtala M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ gęstości danych źródłowych na określenie objętości przy użyciu DEM

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Digital elevation model (DEM) represents an efficient tool for a number of engineering applications. However, decisive for the DEM application is its accuracy, which depends on various factors. The main factors include the surface roughness, the interpolation algorithm, and the accuracy, density and distribution of the source data. This study is devoted to investigating the effect of the source data density on the volume calculation using the grid based DEM. This investigation is provided on the basis of the theoretical surfaces, which are expressed by means of a known mathematical function of the plane coordinates, and also on the experimentally measured surfaces using terrestrial laser scanning. DEMs using data with density from several centimetres to 1 m and using three different interpolation methods were generated and volumes calculated.

PL

Cyfrowy model terenu (digital elevation model – DEM) stanowi skuteczne narzędzie do wielu zastosowań inżynierskich. Decydującym czynnikiem przemawiającym za DEM jest jej dokładność, która zależy od wielu czynników. Głównymi czynnikami są chropowatość powierzchni, algorytm interpolacji oraz dokładność, gęstość i rozkład danych źródłowych. Niniejszy artykuł jest poświęcony zbadaniu wpływu gęstości danych źródłowych na obliczanie objętości przy użyciu siatki opartej na DEM. Badanie to jest przeprowadzone bazując na fundamentach teoretycznych, które wyrażone są przez funkcję matematyczną współrzędnych płaszczyzny, jak również na eksperymentalnie zmierzonych powierzchni przy użyciu naziemnego skaningu laserowego. DEM używająca danych o gęstości od kilku centymetrów do 1 m oraz stosująca trzy różne metody interpolacji została wygenerowana a objętość obliczona.

Słowa kluczowe

EN

volume; digital elevation model (DEM); density of points; interpolation method; relative error

PL

objętość; numeryczny model terenu; gęstość punktów; metoda interpolacji; błąd względny

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 15, nr 1
• Strony: 39--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Sokol S.

• Department of Surveying, Faculty of Civil Engineering, STU – Slovak University of Technology in Bratislava, Radlinského 11, 813 68 Bratislava, Slovak Republic

autor

Liptak M.

• Department of Surveying, Faculty of Civil Engineering, STU – Slovak University of Technology in Bratislava, Radlinského 11, 813 68 Bratislava, Slovak Republic

autor

Bajtala M.

• Department of Surveying, Faculty of Civil Engineering, STU – Slovak University of Technology in Bratislava, Radlinského 11, 813 68 Bratislava, Slovak Republic

Bibliografia

• 1. Li Z., Zhu Q., Gold Ch.: Digital Terrain Modelling: Principles and Methodology. CRS Press, 2004. 323 pp. ISBN 0-415-32462-9.
• 2. Li Z.: Variation of the Accuracy of Digital Terrain Models with Sampling Interval. In: Photogrammetric Record. 1992, Vol. 14, No. 79, pp. 113–128.
• 3. Aguilar F.J., Agűera F., Aguilar M.A., Carvajal F.: Effects of Terrain Morphology, Sampling Density, and Interpolation Methods on Grid DEM Accuracy. In: Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. ISSN 0099-1112, 2005, Vol. 71, No. 7, pp. 805–816.
• 4. Chaplot V., Darboux F., Bourennane H., Leguédois S., Silvera N., Phachomphon K.: Accuracy of Interpolation Techniques for the Derivation of Digital Elevation Models in Relation to Landform Types and Data Density. In: Geomorphology. ISSN 0169-555X, 2006, Vol. 77, pp. 126–141.
• 5. Gašinec J., Gašincová S., Černota P., Staňková H.: Zastosowanie naziemnego skaningu laserowego do monitorowania lodu gruntowego w Dobszyńskiej Jaskini Lodowej. In: Inžynieria Mineralna. ISSN 1640-4920, 2012, Vol. 13, No. 2, pp. 31-42.
• 6. Yanalak M., Baykal O.: Digital Elevation Model Based Volume Calculations Using Topographical Data. In: Journal of Surveying Engineering. ISSN 0733-9453, 2003, Vol. 129, No. 2, pp. 56–64.
• 7. Easa S.M.: Smooth Surface Approximation for Computing Pit Excavation Volume. Journal of Surveying Engineering. ISSN 0733-9453, 1998, Vol. 124, No. 3, pp. 125–133.
• 8. Chen Ch.S., Lin H.Ch.: Estimating Pit-Excavation Volume Using Cubic Spline Volume Formula. In: Journal of Surveying Engineering. ISSN 0733-9453, 1991, Vol. 117, No. 2, pp. 51-66.
• 9. Yilmaz I.: A Research on the Accuracy of Landform Volumes Determined Using Different Interpolation Methods. In: Scientific Research and Essay. ISSN 1992-2248, 2009, Vol. 4, No. 11, pp. 1248–1259.
• 10. Křemen, T. – Pospíšil, J. – Koska, B.: Verification of the Relative Accuracy of a Vlume Determination. In: Sustainable Construction 5. Praha: CTU in Prague, 2009. (in Czech).
• 11. McCullagh M.J.: Terrain and Surface Modelling Systems Theory and Practise. In: The Photogrammetric Record. ISSN 0031-868X, 1988, Vol. 12, No. 2, pp. 747–779.
• 12. www.trimble.com