Comparison of the publicly available digital terrain model provided by the head office of geodesy and cartography with GNSS satellite measurement

• Autorzy: Zygmunt Mariusz , Boduszek Wojciech

Identyfikatory

DOI

10.15576/GLL/2022.1.103

Warianty tytułu

PL

Porównanie powszechnie dostępnego Numerycznego Modelu Terenu udostępnianego przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii z pomiarem satelitarnym GNSS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Due to the ever-better accessibility of the digital terrain model (DTM), it is enjoying growing popularity as a source of information about the surrounding world. It became even more approachable when DTM data covering the whole of Poland was made available free of charge on the Geoportal website. The GRID with a resolution of 1 meter per 1 meter covers virtually the entire country. The data on the Geoportal does not only refer to the measurements processed into a grid of squares, but also includes measurement data. They can be accessed through a systematic division into section sheets in the 1992 system. The paper presents research on assessing the accuracy of these publicly available data, compared to measurements obtained with the GNSS observations. The analysis involved data directly from the measurement device, not yet processed into a grid of squares. As part of the research, the height of 3 objects was compared. It was decided to measure the terrain profiles. To get as close as possible to the source data provided at the Geoportal website, the selected points of profiles previously identified in the point cloud were measured. This approach freed the final results from the need for height interpolation for the data selected for analysis. As result, the potential source of errors in such an approach was eliminated. Although during a classical profile measurement with this technology the selection of points would certainly be different, for research purposes this approach seems optimal. For this reason, in addition to the expected deviations resulting from the height differences of the tested points, deviations from the data from the point cloud of the XY coordinates, related to the adopted technology, are also presented.

PL

Numeryczny model terenu (NMT) jako źródło informacji o otaczającym nas świecie wraz z dostępem do niego staje się coraz bardziej powszechny. Korzystanie z niego stało się jeszcze prostsze w momencie udostępnienia nieodpłatnie danych NMT obejmujących całą Polskę na stronach Geoportalu. Siatka GRID o rozdzielczości 1 metr na 1 metr pokrywa praktycznie cały kraj. Dane zawarte na stronach Geoportalu nie dotyczą tylko przetworzonych pomiarów do siatki kwadratów, ale zawierają także dane pomiarowe. Dostęp do nich jest możliwy poprzez usystematyzowany podział na arkusze sekcyjne w układzie 1992. Artykuł przedstawia prace badawcze polegające na ocenie dokładności tych ogólnodostępnych danych w porównaniu z pomiarem uzyskanym za pomocą obserwacji GNSS. Analizie poddano dane pochodzące bezpośrednio z pomiaru, nie przetworzone do siatki kwadratów. W ramach badań przeprowadzono porównanie wysokości dla 3 obiektów. Zdecydowano się na pomiar profili terenu. Aby podczas badań maksymalnie zbliżyć się do danych źródłowych udostępnionych na stronach Geoportalu, zdecydowano się na pomiar wybranych punktów profili zidentyfikowanych wcześniej na chmurze punktów. Tego typu podejście uwolniło wyniki końcowe z potrzeby interpolacji wysokości dla wybranych do analizy danych. Skutkowało to wyeliminowaniem potencjalnego źródła błędów wynikających z takiego podejścia. Co prawda podczas klasycznego pomiaru profili tą technologią, wybór punktów byłby z pewnością inny, jednak dla celów badawczych takie podejście wydaje się optymalne. Z tego powodu oprócz oczekiwanych odchyłek wynikających z różnic wysokości dla badanych punktów, przedstawiono także odchyłki względem danych pochodzących z chmury punktów dla współrzędnych XY, wynikające z przyjętej technologii.

Słowa kluczowe

EN

digital terrain model; point cloud; DTM error; GNSS

PL

NMT; chmura punktów; błąd NMT; GNSS; model numeryczny terenu

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie
• Czasopismo: Geomatics, Landmanagement and Landscape
• Rocznik: 2022
• Tom: no. 1
• Strony: 103--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Zygmunt Mariusz

• University of Agriculture in Krakow Department of Land Surveying 30-198 Kraków, ul. Balicka 253a

• https://orcid.org/0000-0003-0056-5215

autor

Boduszek Wojciech

• Grotniki Małe 2 28-136 Nowy Korczyn

Bibliografia

• Borkowski A., Gołuch P., Wehr A., Schiele O., Thomas M. 2006. Airborne laser scanning for the purpose of hydrodynamic modelling of Widawa river valley. Reports on Geodesy, 2(77), 85–94.
• Gaździcki J. 1990. Systemy informacji przestrzennej. Państwowe Przedsiębiorstwo Wydawnictw Kartograficznych, Warszawa–Wrocław.
• Glowienka E., Michalowska K., Opalinski P., Hejmanowska B., Mikrut S., Kramarczyk P. 2017. Use of LIDAR Data in the 3D/4D Analyses of the Krakow Fortress Objects. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. https://doi.org/10.1088/1757-899X/245/4/042080
• Gołuch P., Borkowski A., Jóźków G. 2008. Badanie dokładności NMT interpolowanego na podstawie danych lotniczego skaningu laserowego systemu ScaLARS. Acta Sci. Pol., ser. Geodesia et Descriptio Terrarum, 7(2), 37–47.
• Gościewski D. 2007. Analiza dokładności interpolacyjnych modeli powierzchni typu GRID. Materiały XX Jesiennej Szkoły Geodezji, Wrocław.
• Gościewski D. 2005. Influence of measurement points location on selection of interpolation algorithm, The 6th International Conference Environmental Engineering, Vilnius–Lithunia, Gediminas Technical University Press.
• Gościewski D. 2014. Reduction of deformations of the digital terrain model by merging interpolation algorithms. Computers & Geosciences, 64, March, 61–71.
• Gumus K., Sen A. 2013. Comparison of spatial interpolation methods and multi-layer neural networks for different point distributions on a Digital Elevation Model. Geodetski Vestnik, 57, 3, 523–543.
• Hejmanowska B., Warchoł A. 2010. Analiza porównawcza wysokości terenu uzyskanej za pomocą lotniczego skaningu laserowego, pomiaru GPS oraz pomiaru na modelu stereoskopowym z kamery ADS 40. Acta Sci. Pol., ser. Geodesia et Descriptio Terrarum, 9(3), 13–24.
• ICA. 2016. Commission on GeoVisualization of the International Cartographic Association. http://geoanalytics.net/ica/
• Jarończyk M. 2015. Analiza jakości powszechnie dostępnych darmowych Numerycznych Modeli Terenu. Praca magisterska. WIŚiG, Katedra Geodezji. Uniwersytet Rolniczy w Krakowie.
• Milinković A., Ristić K., Tucikešić S. 2014. Modern technologies of collecting and presentation of geospatial data. Geonauka, 2, 2, 19–27.
• Pająk K., Uradziński M., Doskocz A., Biryło M. 2011. Analysis of digital terrain model technology development, while using simultaneous satellite and tacheometric measurements. Reports on Geodesy, 1(90), 361–367.
• Paszotta Z., Szumiło M. 2006. Weryfikacja numerycznego modelu terenu. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 16, 457–466.
• Pyka K., Rzepka A., Słota M. 2012. Porównanie fotogrametrii i lotniczego skaningu laserowego jako źródeł danych do opracowania NMT dla celów projektowych. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 24, 311–321.
• Stateczny A., Łubczonek J. 2004. Modele powierzchni terenu. In: Stateczny A. (red.), Metody nawigacji porównawczej. Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk.
• Suchocki C., Damięcka-Suchocka M., Błoch P., Stec M. 2013. Ocena dokładności numerycznego modelu terenu zbudowanego z danych bezpośrednich. Acta Sci. Pol., ser. Geod. Descr. Terr., 12(3), 17–26.
• Suchocki C., Damięcka-Suchocka M., Błoch P., Stec M. 2013. Ocena dokładności numerycznego modelu terenu zbudowanego z danych bezpośrednich. Acta Sci. Pol., ser. Geodesia et Descriptio Terrarum, 12(3), 17–26.
• Uradziński M., Doskocz A. 2015. Porównanie numerycznych modeli terenu opracowanych przy wykorzystaniu technologii Smart Station. Acta Sci. Pol., ser. Geod. Descr. Terr., 14(3–4), 39–52.
• Wyczałek I. 2009. Badania wrażliwości numerycznego modelu terenu na wpływ otoczenia. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 19, 459–469.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).