Zastosowanie danych ALS do interpretacji dawnych i współczesnych form użytkowania terenu na przykładzie wzgórza Grojec

• Autorzy: Jucha W. , Marszałek A.

Warianty tytułu

EN

Application of ALS data in interpretation of past and contemporary land use forms using the example of Grojec hill

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje możliwości wykorzystania informacji pochodzących z lotniczego skanowania laserowego LiDAR jako źródła danych w badaniach nad użytkowaniem terenu. Do oceny funkcjonalności użyto chmury punktów powstałej w ramach projektu ISOK. Jako obszar badań wybrano teren wzgórza Grojec, położonego na południu województwa śląskiego, w południowej Polsce. Z pozyskanych chmur punktów wygenerowano modele cieniowane rzeźby i pokrycia terenu. Następnie zostały one zinterpretowane i zwektoryzowane w celu ustalenia maksymalnego zasięgu pól uprawnych i ich obecnego użytkowania. Poza tym oznaczone zostały pojedyncze obiekty antropogeniczne z różnych okresów czasu: średniowieczne stanowisko archeologiczne, kamieniołomy z XIX i XX wieku, stawy hodowlane. Po przeprowadzonej analizie wyników przedstawiono następujące wnioski: 1. Dawne formy agrarnego użytkowania ziemi są w LiDAR wyraźnie i czytelnie widoczne. Interpretacja modelu umożliwia wskazanie nie tylko maksymalnego zasięgu rolnictwa, ale również granic poszczególnych działek. 2. Ślady działalności gospodarczej i kulturowej człowieka charakteryzują się dużymi możliwościami interpretacyjnymi. Wyniki wskazują na wielki potencjał drzemiący w oznaczaniu i wstępnej parametryzacji stanowisk historycznych i archeologicznych z użyciem teledetekcyjnej prospekcji ALS. Interpretacja LiDAR nie umożliwia określenia czasowego momentu wykorzystywania poszczególnych obiektów. Tym niemniej wszelkie trudności z ustaleniem wieku powinny być weryfikowane i porównywane z innymi źródłami informacji przestrzennej, co podniesie wartość naukową badania.

EN

The article presents possible use of airborne laser scanning (ALS/LiDAR) data as an information source in researches of land use. Point clouds generated within the ISOK Project (The state information system of natural hazards prevention) were used to evaluate the functional usefulness. The Grojec hill located in the southern part of the Silesian voivodeship (south of Poland) was chosen as the research area. Shaded models of the terrain relief and land cover were generated from point clouds. Afterwards they were interpreted and vectorized in order to determine the maximum range of arable lands and their current use. Apart from that single man-made objects from different periods of time were marked; they included a medieval archaeological excavation, quarries from XIX/XX century and ponds. Conclusions from the analyses: 1. The former forms of agricultural land use are clearly visible in LiDAR data. Interpretation of a model is useful for determination of the maximum range of arable lands, as well as borders of individual fields. 2. Also the marks of human cultural and economic activity are clearly visible and may be of high interest for interpreters. Applications of ALS data with remote sensing prospection are characterised by the high potential in initial researches of archaeological and historical excavations. Interpretation of LiDAR data cannot be used for determination of time when particular objects were used. However, as a general rule, the difficulties in setting the age should be verified and compared with other spatial data sources, what would increase the research value of performed works.

Słowa kluczowe

PL

LiDAR; dane ALS; użytkowanie terenu; CMW; NMT; model cieniowany

EN

LiDAR; ALS data; land use; DEM; DTM; shaded relief model

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej
• Czasopismo: Roczniki Geomatyki
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 14, z. 4(74)
• Strony: 465--476
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jucha W.

• Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie, Instytut Geografii

autor

Marszałek A.

• Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie, Studenckie Koło Naukowe Geografów

Bibliografia

• 1. Ackermann F., 1999: Airborne laser scanning – present status and future expectations. Journal of Photogrammetry and Remote Sensing no 54: 64-67, ISPRS.
• 2. Affek A., 2014: Lotnicze skanowanie laserowe (ALS) w modelowaniu rzeźby terenu – nowe możliwości i pułapki. Problemy Ekologii Krajobrazu nr 38: 217-236, Polska Asocjacja Ekologii Krajobrazu.
• 3. Będkowski K., Stereńczak K., 2010: Porównanie numerycznych modeli terenu obszarów leśnych generowanych z wykorzystaniem danych skaningu laserowego (LiDAR) uzyskanych w okresie wiosennym i letnim. Roczniki Geomatyki t. 8, z. 7: 11-20, PTIP, Warszawa.
• 4. Borkowski A., Tymków P., 2007: Wykorzystanie danych lotniczego skaningu laserowego i zdjęć lotniczych do klasyfikacji pokrycia terenu. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji nr 17a: 93-103, PTFiT, Warszawa.
• 5. Borowiec N., 2009: Generowanie trójwymiarowego modelu budynku na podstawie danych lidarowych. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji nr 20: 47-56, PTFiT, Warszawa.
• 6. Cebulski J., 2015: Naziemny skaning laserowy jako narzędzie do określenia aktywności osuwiska. Prace Studenckiego Koła Naukowego Geografów Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie nr 4: 12-20, UP, Kraków.
• 7. Dunning S., Rosser N., Massem C., 2010: The integration of terrestrial laser scanning and numerical modeling in landslide investigations. Quaterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology no 43: 233-247.
• 8. Franczak P., Jucha W., 2015: Odtworzenie przebiegu linii okopów z II wojny światowej (OKH Stellung b1) w Paśmie Jałowieckim i Grupie Mędralowej na podstawie numerycznego modelu terenu z danych LiDAR i badań terenowych. Folia Geographica Socio-Oeconomica nr 22: 87-108, UŁ, Łódź.
• 9. Grudowska P., 2015: Zmiany w strukturze zagospodarowania obszarów okolic Dulowej w latach 1998-2014. Prace Studenckiego Koła Naukowego Geografów Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie nr 4: 49-61, UP, Kraków.
• 10. Hesse R., 2010: LiDAR-derived Local Relief Models – a new tool for archaeological prospection. Archaeological prospection nr 17: 67-72, J. Wiley & Sons Ltd.
• 11. Jędrychowski I., 2007: Numeryczny model zespołów urbanistycznych w Krakowie. Roczniki Geomatyki t. 5, z. 8: 199-207, PTIP, Warszawa.
• 12. Jucha W., Kroczak R., 2014: Porównanie danych o użytkowaniu terenu z programu CORINE Land Cover z danymi uzyskanymi z ortofotomap. [W:] Kaczmarska E., Raźniak P., (red.), Społeczno-ekonomiczne i przestrzenne przemiany struktur regionalnych, nr 2: 123-136, KAFM, Kraków.
• 13. Kiarszys G., Szalast G., 2014: Archeologia w chmurze punktów. Porównanie rezultatów filtracji i klasyfikacji gruntu w projekcie ISOK z wynikami opracowanymi w LAStools i Terrasolid. Folia Praehistorica Posnaniensa nr 19: 267-292, UAM, Poznań.
• 14. Komoniecki A., 1987: Chronografia albo Dziejopis Żywiecki. Grodziski S., Dwornicka I. (red.), Drukarnia Narodowa, Kraków: 39-41.
• 15. Kunz M., 2006: Zmienność wzorca przestrzennego krajobrazu w świetle interpretacji dostępnych materiałów kartograficznych i teledetekcyjnych. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji nr 16: 373-384, PTFiT, Warszawa.
• 16. Kurczyński Z., 2005: Trendy rozwoju systemów obrazowania powierzchni Ziemi. Roczniki Geomatyki t. 3, z. 3: 59-72, PTIP, Warszawa.
• 17. Kurczyński Z., Bakuła K., 2013: Generowanie numerycznego modelu terenu o zasięgu krajowym w oparciu o lotnicze skanowanie laserowe w projekcie ISOK. [W:] Kurczyński Z. (red), Geodezyjne Technologie Pomiarowe. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, wydanie specjalne, monografia: 59-68, PTFiT, Warszawa.
• 18. Nejfeld P., 2001: Ścieżka dydaktyczno-przyrodnicza „Wzgórze Grojec”. Starostwo Powiatowe w Żywcu, Żywiec, 32 s.
• 19. Sołoduchin W.I., Kulasow A.G., Utenkow B.I., Żukow A.J., Mażugin I.N., Emalanow W.P., Kopolow I.A., 1977: Sjomka profila krony dieriewa s pomoszczju laziernego dalnomiera. Lesnoje Choziajstwo nr 2: 71-73.
• 20. Stereńczak K., 2009: Single tree detection based on airborne LiDAR (ALS) data. Roczniki Geomatyki t. 7, z. 2: 121-129, PTIP, Warszawa.
• 21. Stereńczak K., Będkowski K., 2011: Wykorzystanie numerycznego modelu terenu i modelu pokrycia terenu do klasyfikacji drzewostanów na podstawie ich struktury pionowej i gatunkowej. Sylwan nr 155(4): 219-227, PTL, Warszawa.
• 22. Wężyk P., 2006: Wprowadzenie do technologii skaningu laserowego w leśnictwie. Roczniki Geomatyki t. 4, z. 4: 119-132, PTIP, Warszawa.
• 23. Wojciechowski T., Borkowski A., Perski Z., Wójcik A., 2012: Dane lotniczego skaningu laserowego w badaniu osuwisk – przykład osuwiska w Zbyszycach (Karpaty Zewnętrzne). Przegląd Geologiczny nr 60: 95-102, PGI, Warszawa.
• 24. Zapłata R., Borowski M., 2013: GIS w archeologii – przykład prospekcji i inwentaryzacji dziedzictwa archeologiczno-przemysłowego. Roczniki Geomatyki t. 11, z. 4: 103-112, PTIP, Warszawa.
• 25. Zwoliński Z., 2010: O homologiczności polskiej terminologii geoinformacyjnej. [W:] Zwoliński Z. (red.), GIS woda w środowisku: 21-30, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań.
• Źródła internetowe:
• 1. Centralny Ośrodek Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej. Dostęp 31.03.2016 r. http://www.codgik.gov.pl/
• 2. FUSION/LDV. Dostęp 31.03.2016 r. http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/
• 3. Informatyczny System Osłony Kraju przed nadzwyczajnymi zagrożeniami. Dostęp 31.03.2016 r. http://www.isok.gov.pl/
• 4. NASA Ice, Cloud and land Elevation Satellite. Dostęp 31.03.2016 r. http://www.icesat.gsfc.nasa.gov/
• 5. Quantum GIS Project. Dostęp 31.03.2016 r. http://www.qgis.org/