Wybrane aspekty integracji danych naziemnego i lotniczego skaningu laserowego

• Autorzy: Fryśkowska A. , Kędzierski M.

Warianty tytułu

EN

Chosen aspects of terrestrial and aerial laser scanning data integration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Od kilkunastu lat zauważalny jest duży postęp technik wizualizacyjnych. Coraz częściej trójwymiarowe modele pozyskane ze zdjęć lotniczych czy satelitarnych zastępowane są modelami wygenerowanymi na podstawie lotniczego skaningu laserowego (LSL). Najnowocześniejsze systemy skanujące mają możliwość pozyskania nawet kilkudziesięciu punktów na m2 oraz rejestracji wielokrotnego echa, co pozwala na odtworzenie powierzchni terenu wraz z jego pokryciem. Jednak dane z LSL charakteryzują się dokładnością kilkunastu cm, a także specyficznymi brakami w danych: brakiem informacji o przyziemiu (w większości systemów skanujących), często o elewacji, lub o obiektach przysłoniętych innymi, wyższymi obiektami. Zauważalne są również okluzje czy też brak danych „pod obiektem”. Z kolei naziemny skaning laserowy (NSL) pozwala na bardzo dokładne (1÷5 cm) pomiary wszystkich tych elementów, które nie są kompletne czy widoczne w danych z LSL (elewacja, skomplikowana struktura, wnętrze czy kształt budynku, mostu itp.). Pełny model 3D obiektu np. budynku jest możliwy do osiągnięcia tylko poprzez połączenie danych z obu systemów skanowania laserowego. W artykule przedstawiono wybrane aspekty i metody łączenia danych z lotniczego i naziemnego skaningu laserowego w celu wykonywania trójwymiarowych modeli miast na przykładzie danych pozyskanych skanerem lotniczym Lite Mapper Q680i oraz naziemnym skanerem ScanStation2. Przeanalizowano także metody doboru punktów wiążących chmury punktów w różnych układach współrzędnych (UTM – z lotniczego i w lokalnym – z naziemnego skaningu laserowego). Ocenie poddano także wyniki transformacji. Poruszona zostanie również kwestia modelowania chmur punktów oraz łączenia wykonanych modeli z ortoobrazami.

EN

Visualization techniques have been greatly developed in the past few years. Threedimensional models based on satellite and aerial imagery are now being replaced by models generated on aerial laser scanning (ALS). The most modern of such scanning systems have the ability to acquire over 50 points per m2 and to register a multiple echo, which allows reconstruction of the terrain together with the terrain cover. However, ALS data accuracy is greater than 10cm and the data is often incomplete: there is no information about the ground level (true for most scanning systems)and often about the facade or objects which are covered by other objects. There is also no data on beneath the object. However, the terrestrial Laser Scanning (TSL) obtains higher accuracy data (1÷5cm) on all of those elements which are incomplete or not visible with ALS methods (facades, complicated structures, interiors, bridges, etc.). This paper presents chosen aspects and methods for combining data from aerial and terrestrial laser scanning for the purpose of creating three-dimensional models of cities. This will be done based on data acquired using the Lite Mapper Q680i aerial scanner and the ScanStation2 terrestrial laser scanner. Methods for choosing tie points to combine point clouds in different data (UTM from aerial measurements and a local datum from terrestrial scanning) will be analyzed. The results of transformations will also be evaluated. The problem of modeling point clouds and combining created models with othro-images will also be dealt with.

Słowa kluczowe

PL

naziemny skaning laserowy; lotniczy skaning laserowy; model 3D; integracja; fotogrametria bliskiego zasięgu; fotogrametria lotnicza

EN

terrestrial laser scanning; aerial laser scanning; 3D model; integration; close range photogrammetry; aerial photogrammetry

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 21
• Strony: 97--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Fryśkowska A.

• Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Wojskowa Akademia Techniczna

autor

Kędzierski M.

• Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Wojskowa Akademia Techniczna

Bibliografia

• 1. Böhm Jan, 2006 Terrestrial Laser Scanning – A Supplementary Approach for 3D Documentation and Animation, Stuttgart.
• 2. Haala, N., and C. Brenner, 1999 Extraction of building and trees in urban environments, ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, 54 (2-3): 130–137.
• 3. Habib A. F., Kersting J., Mccaffrey T.M., Jarvis A.M.Y., 2008, Integration of LIDAR and airborne imagery for realistic visualization of 3d urban environments, ISPRS proceedings, vol. XXVII, part b2, pp. 617–624.
• 4. Kędzierski M., Walczykowski P., Fryśkowska A., 2010 Aspekty pozyskiwania danych z naziemnego skaningu laserowego; Biuletyn WAT, VOL. LIX, NR 2, str. 211–221.
• 5. Mayer, H., 1999, Automatic object extraction from aerial imagery: a survey focusing on buildings, Computer Vision and Image Understanding, 74(2): 138–149.
• 6. 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. 13b „Fotogrametria bliskiego i dalekiego zasięgu”. Wrocław.
• 7. Osada E., 1998, Analiza wyrównanie I modelowanie geo-danych, Wrocław. Różycki S., Trójwymiarowe modele miast – tworzenie i zastosowania, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 17b, 2007.
• 8. Shan J., Toth C., 2009, Topographic Laser Ranging and Scanning: Principles and Processing, USA.
• 9. Sohn, G., Dowman, I., 2002, Terrain surface reconstruction by the use of tetrahedron model with the MDL Criterion. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XXXIV Pt. 3A, pp. 336–344.
• 10. www.riegl-usa.com