Zagadnienie wpływu warunków terenowych na dokładność aproksymacji powierzchni terenu w procesie redukcji NMT

• Autorzy: Wysocki J. , Orłowski P.

Warianty tytułu

EN

The issue of the impact of the field conditions on the accuracy of the approximation of the terrain surface in the process of reduction of the DTM

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecnie w Polsce do realizacji wielu zagadnień inżynierskich wykorzystywany jest coraz częściej numeryczny model terenu generowany na podstawie danych ze skaningu laserowego, który dostarcza odpowiednio dokładne ale i bardzo duże zbiory danych. Tak duże zbiory danych stwarzają istotne problemy przy dalszym ich przetwarzaniu . Powoduję to często potrzebę redukcji gęstości zbioru punktów NMT przy jego wykorzystywaniu dla różnych potrzeb. W pracy przedstawiono wyniki analiz przeprowadzonych w zakresie wpływu warunków terenowych na dokładność aproksymacji powierzchni terenu w procesie redukcji NMT. Do przeprowadzenia analiz wykorzystano autorską metodę oceny dokładności numerycznej aproksymacji powierzchni terenu oraz metodę prof. F. Ackermanna dotyczącą oceny dokładności cyfrowego modelu terenu. Otrzymano dobrą zbieżność wyników na podstawie obydwu metod. Przeprowadzone analizy wskazują, że dla uzyskania wysokościowej dokładności aproksymacji powierzchni terenu rzędu 0,2m możliwe jest, w przeciętnych warunkach terenowych, wykorzystanie siatki punktów NMT zredukowanej do gęstości wynoszącej około 25m, czyli zredukowanie ilości pomierzonych punktów o ponad 90%, bez znacznej utraty dokładności uzyskanego wyniku aproksymacji. Aby uzyskać wyższą dokładność aproksymacji powierzchni terenu trzeba by podnieść wymagania dokładnościowe odnośnie wykorzystywanego zbioru NMT. Podnosząc wymagania dokładnościowe musimy jednak posiadać siatkę punktów NMT o większej gęstości (o odpowiednio mniejszym oczku D), pomierzonych z odpowiednio wyższą dokładnością pionową, mając jednocześnie na uwadze, że generowane bardzo duże zbiory danych mogą często stwarzać istotne problemy przy dalszym ich przetwarzaniu.

EN

Currently in Poland to a number of engineering problems is used digital terrain model (DTM) generated based on data from laser scanning, which provides adequately accurate but very large data sets. Such large datasets pose significant problems in many issues. This is often the need to reduce the DTM. The paper presents the results of analyzes carried out on the impact of the field on the accuracy of the DTM in its reduction. To carry out the analysis used an original method for evaluating the accuracy of the numerical approximation of the land surface (Wysocki, 1998) and the method of prof. F.Ackermann on the assessment of the accuracy of the digital terrain model. Good convergence of the results obtained on the basis of both methods.The analysis has demonstrated the ability to reduce altitude information about the area for more than 90% without significant loss of obtained accuracy.

Słowa kluczowe

PL

numeryczny model terenu; NMT; koncentracja punktów sieci; zagrożenie powodziowe

EN

digital terrain model; DTM; network point concentration; risk of flooding

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 25, No. 2
• Strony: 230--238
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wysocki J.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Inżynierii Budowlanej, 02-776 Warszawa, ul. Nowoursynowska 159, Poland

autor

Orłowski P.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Inżynierii Budowlanej, 02-776 Warszawa, ul. Nowoursynowska 159, Poland

Bibliografia

• Ackermann, F. (1996). Technique and strategies for DEM generation. W C. Greve (red.). Digital photogrammetry: an addendum to the manual photogrammetry. (strony 135-141). Falls Church, VA: American Society for Photogrammetry and Remote Sensing.
• Bakuła, K. (2012). Porównanie wpływu wybranych metod redukcji NMT w tworzeniu map zagrożenia powodziowego. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 23, 19-28.
• Dyrektywa 2007/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2007 r. w sprawie oceny ryzyka powodziowego i zarządzania nim. Dz.UE L 288.
• Eximap (2007). European Exchange Circe on Flood Mapping. Handbook on good practice on flood mapping in Europe. The Netherlands: Ministry of Transport, Public Works and Water Management.
• Hejmanowska, B., Drzewiecki, W. i Kulesza, L. (2008). Zagadnienie jakości numerycznych modeli terenu. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 18, 163-175.
• Kraus, K. (2003). LaserScanDTMs for Modeling Flood Risk Areas. Stuttgart: Institut für Photogrammetrie.
• Kraus, K. (2007). Photogrammetry. Geometry from Images and Laser Scans. Wyd. II. Berlin, New York: Walter de Gruyter.
• Kurczyński, Z. (2012). Mapy ryzyka i zagrożenia powodziowego a dyrektywa powodziowa. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 23, 209-217.
• Mandlburger, G. i Briese, C. (2007). Using Airborne Laser Scanning for Improved Hydraulic Models. Proceedings of International Congress on Modeling and Simulation 10–13.12.2007, Christchurch, New Zealand. Pobrano z lokalizacji: http://publik.tuwien.ac.at/files/pub-geo_2167.pdf.
• Ostrowski, P. i Falkowski, T. (2012). GIS jako narzędzie integrujące metody badań morfologii dna doliny Bugu na odcinku jego Podlaskiego Przełomu. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 21 (57), 151-158.
• Piasek, Z., Milbert, S. i Pierzchała, H. (1981). Przegląd numerycznych modeli terenu. Zesz. Nauk. AGH, Geodez., 62, 36-47.
• Schut, G.H. (1976). Review of interpolation methods for digital terrain models. Canadian Surveyor, 30, 389-412.
• Waśilewski, M. i Chormański, J. (2009). The Shuttle Radar Topography Mission Digital Elevation Model as an alternative data source for deriving hydrological characteristics in lowland catchment – Rogożynek catchment case study. Annals of Warsaw University of Life Sciences – Land Reclamation, 41, 71-82.
• Wysocki, J. (1979). Analiza dokładności opracowań warstwicowych do projektowania drenowania użytków rolnych. Zesz. Nauk. SGGW-AR, Melioracje Rolne, 18, 51-61.
• Wysocki, J. (1987). Problemy dokładności nowoczesnych technik opracowania wielkoskalowych map warstwicowych pod kątem potrzeb wodnomelioracyjnych. Rozprawy naukowe i monografie. Warszawa: Wydawnictwo SGGW-AR.
• Wysocki, J. (1997). On the approximation of the land surface in the computerised methods of working out contour lines. Annals of Warsaw University of Life Sciences – Land Reclamation, 28, 71-76.
• Wysocki, J. (1998). Numeryczny model terenu (NMT) jako baza danych dla przestrzennego urządzania zlewni i potrzeb konstrukcji inżynierskich. Przegl. Nauk. Wydz. IiK., 15, 66-72.
• Wysocki, J. (2002). Numeryczne modele terenu i zagadnienie ich zastosowania w kształtowaniu zabudowy obszarów wiejskich. Mat. konf. „Inżynierskie i przestrzenne aspekty zabudowy obszarów niezurbanizowanych”. Warszawa: SGGW.
• Wysocki, J. (2007). Europejska dyrektywa INSPIRE i problematyka jej implementacji w zakresie dokładności cyfrowych modeli powierzchni terenu. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 4 (38), 39-46.
• Wysocki, J. (2008). Geodezja z fotogrametrią i geomatyką dla inżynierii i ochrony środowiska oraz budownictwa. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.
• Wysocki, J. (2010). Podstawowa rola geodezji w tworzeniu katastru trójwymiarowego (3D) jako nowoczesnego systemu informacji przestrzennej na potrzeby rozwoju terenów niezurbanizowanych (wiejskich). Przegląd Geodezyjny, 10, 17-19.
• Wysocki, J. i Orłowski, P. (2012). Wpływ dokładności numerycznego modelu powierzchni terenu na obliczanie objętości mas ziemnych przy projektowaniu obiektów inżynierskich. Przegląd Geodezyjny, 5, 9-11.
• Wysocki, J. i Orłowski, P. (2013). Wpływ numerycznego modelu terenu na dokładność wyznaczenia aproksymowanej powierzchni obiektu. Acta Scientiarum Polonorum – Architectura, 12, 3-16.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).