Stereometryczna weryfikacja NMT uzyskanego ze skaningu laserowego

• Autorzy: Piechocka N. , Marmol U. , Jachimski J.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Lotniczy skaning laserowy zyskuje coraz większe znaczenie jako metoda pozyskiwania informacji o powierzchni topograficznej oraz elementach pokrycia terenu. W ostatnich latach zostało opracowanych kilkanaście algorytmów do automatycznej filtracji danych laserowych. Niestety, istniejące metody posiadają jeszcze widoczne ograniczenia, związane z nieprawidłową eliminacją punktów w obszarach o skomplikowanym ukształtowaniu i użytkowaniu terenu i nadal niezbędny jest znaczący, interaktywny udział operatora. W niniejszym referacie przedstawiona jest stereometryczna weryfikacja dwóch metod filtracyjnych: algorytmu aktywnego modelu TIN i algorytmu częstotliwościowego opartego na FFT. Algorytm aktywnego modelu TIN został rozwinięty na Wydziale Geodezji i Fotogrametrii w Królewskim Instytucie w Sztokholmie. Na opracowanym algorytmie bazuje komercyjne oprogramowanie - TerraScan. Metoda oparta na FFT została opracowana w Zakładzie Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej AGH i jest nadal w fazie badań empirycznych, określających jej wiarygodność i dokładność. W prezentowanym opracowaniu dane uzyskane w wyniku filtracji zostały porównane ze stereogramami cyfrowych zdjęć lotniczych. Obrazy cyfrowe zostały pozyskane w trakcie nalotu laserowego, odpowiadają więc dokładnie danym uzyskanym w procesie skanowania. Analiza polegała na wyborze próbek, charakteryzujących się różnym ukształtowaniem i użytkowaniem terenu (roślinność, zabudowa). Dla każdego obszaru testowego zostały wyznaczone, na podstawie odchyłek pomiędzy wzorcem pochodzącym z pomiaru stereometrycznego a odfiltrowaną powierzchnią, podstawowe parametry statystyczne: średni błąd kwadratowy RMSE, średnia arytmetyczna i odchylenie standardowe. Uzyskane wyniki ujawniają, że w przypadku terenów o skomplikowanym ukształtowaniu lub pokryciu, obydwa algorytmy wykazują pewne ograniczenia i różnice. Algorytm aktywnego modelu TIN, lepiej niż algorytm oparty na FFT, eliminuje pomierzone punkty w miejscach pokrycia terenu gęstymi, wysokimi drzewami liściastymi oraz wysokimi trawami. W miejscach takich jak krzaki, pojedynczo rosnące drzewo, uzyskane wyniki odfiltrowania przy wykorzystaniu obu algorytmów są porównywalne. Natomiast teren o dużym stopniu zurbanizowania został prawidłowo odfiltrowany przez oba algorytmy.

Słowa kluczowe

PL

skaning laserowy; stereometria; NMT; powierzchnia topograficzna; TIN

EN

laser scanning; stereometry; NMT; topographic survey; TIN

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 14
• Strony: 1--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Piechocka N.

autor

Marmol U.

autor

Jachimski J.

Bibliografia

• 1. Axelsson P., 2000, DEM generation from laser scanner data using adaptive TIN models. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing Vol. XXXIII/4B, Amsterdam.
• 2. Brovelli M. A., Cannata M., Longoni U. M., 2002, Managing and processing LIDAR data within GRASS. Proccedings of the Open source GIS – GRASS user conference, Trento.
• 3. Hyyppä J., Pyssalo U., Hyyppä H., Samberg A., 2002, Elevation accuracy of laser scanning – derived digital terrain and target models in forest environment. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXIV / 3A, Graz.
• 4. Marmol U., 2002, Analiza częstotliwościowa jako metoda filtrowania profili powierzchni topograficznej. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji Vol. 12 b „Fotogrametria i teledetekcja w społeczeństwie informacyjnym”, Warszawa.
• 5. Marmol U., 2003, Pozyskiwanie Numerycznego Modelu Powierzchni Topograficznej (NMPT) w oparciu o dane wysokościowe pochodzące z lotniczego skanera laserowego. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji Vol. 13 b „Fotogrametria bliskiego i dalekiego zasięgu”. Wrocław.
• 6. Marmol U., Jachimski J., 2004, A FFT based method of filtering airborne laser scanner data. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing Vol. XXXIII/3, s. 1147-1152, Istanbul.
• 7. Piechocka N., 2004, Weryfikacja NMT ze skaningu laserowego na podstawie pomiarów stereometrycznych, praca dyplomowa, AGH Kraków.
• 8. Pfeifer N., Stadler P., Briese Ch., 2001, Derivation of digital terrain models in SCOP++ environment. Proceedings of OEEPE Workshop on Airborne Laserscanning and Interferometric SAR for Digital Elevation Models, Stockholm
• 9. Roggero M., 2002, Object segmentation with region growing and principal component analysis. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXIV / 3A, Graz.
• 10. Sithole G., Vosselman G.,2003, Report: ISPRS comparation of filters. ISPRS Commission III, Working Group 3. http://www.geo.tudelft.nl/frs/isprs/filtertes
• 11. TerraScan, 1999, TerraScan for Microstation. User’s guide. TerraSolid Ldt.
• 12. Vosselman G., 2001, Adjustment and filtering of raw laser altimetry data. OEEPE Workshop on Airborne Laserscanning and Interferometric SAR for Detailed Digital Elevation Models, Stockholm.
• 13. Wack R., Wimmer A., 2002, Digital terrain models from airborne laser scanner data – a grid based approach. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXIV / 3B, Graz.
• 14. Zhang K., Chen S., Whitmann D.,Shyu M., Yan J., Zhang C., 2002, A progressive morphological filter for removing non-ground measurments from airborne LIDAR data. Journal of Latex Class Files. Vol.1(8).