Badanie dokładności NMT interpolowanego na podstawie danych lotniczego skaningu laserowego systemu ScaLARS

• Autorzy: Gołuch P. , Borkowski A. , Jóźków G.

Warianty tytułu

EN

Study of accuracy of DTM inerpolated from airborne laser scanning data of ScaLARS System

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dokładność Numerycznego Modelu Terenu (NMT), interpolowanego na podstawie danych lotniczego skaningu laserowego, zależy od wielu czynników, m.in. od ukształtowania terenu, pokrycia terenu, stabilności nalotu fotogrametrycznego, jakości danych nawigacyjnych i dokładności kalibracji, terenowej wielkości śladu plamki promienia lasera (wysokości lotu i zbieżności wiązki), gęstości pozyskanych punktów, zastosowanej metody filtracji danych. W pracy przedstawiono ocenę dokładności NMT zrealizowanego dla 20-kilometrowego odcinka doliny rzeki Widawy na potrzeby modelowania hydrodynamicznego. Skaning laserowy wykonany został prototypowym skanerem ScaLARS, skonstruowanym w Instytucie Nawigacji Uniwersytetu w Stuttgarcie. Do rejestracji sygnału INS i GPS wykorzystano system Applanix POS/AV 510. Nalot wykonano samolotem AN-2, z wysokości 550 m. Terenowa wielkość śladu plamki lasera to około 0.6 m. Kalibrację systemu wykonano semi-automatycznie, uzyskując błąd bezwzględny w odniesieniu do obszarów kontrolnych, pomierzonych techniką GPS na poziomie 0.3 m wzdłuż i w poprzek do kierunku lotu oraz błąd wysokości 0.1 m. Badanie dokładności zbudowanego NMT przeprowadzono w oparciu o dane pozyskane z pomiaru terenowego technikami GPS i tachimetryczną. Wykonano pomiar na czterech reprezentatywnych obszarach obiektu badawczego. Filtrację danych przeprowadzono automatycznie z wykorzystaniem własnych algorytmów, bazujących na odpornej aproksymacji danych ruchomą powierzchnią wielomianową. W zależności od ukształtowania i pokrycia terenu uzyskano dokładności wysokościowe NMT od 0.17 m do 0.46 m.

EN

Accuracy of Digital Terrain Model (DTM) generated from airborne laser scanning data depends on many factors, e.g. terrain structures, landcover, stability of photogrammetric flight, quality of navigation data, accuracy of calibration, size of laser footprint on terrain (height of flight and convergence of laser beam), density of captured points, method of raw ALS data filtering. In this work the accuracy determination of DTM generated for 20-kilometer part of valley of Widawa river was presented. This DTM was used in hydrodynamic modelling. Airborne laser scanning was carried out using prototypic ScaLARS scanner (developed in Institute of Navigation of Stuttgart University). INS and GPS signals were registered by Applanix POS/AV 510 system. Photogrammetric flight using AN-2 aeroplane was made from height of 550 m. Footprint of laser beam had on the terrain size of about 0.6 m. Calibration of system was carried out semiautomatically. In the reference of GPS measured control fields relative error was estimated on the level about 0.3 m (along and across the flight direction) and error of height was about 0.1 m. Research of accuracy determination of generated DTM was carried out based upon fields measurements using GPS and tacheometric techniques. The measurements were made for four representative fields of study area. Data filtering was carried out using own algorithms based upon robust estimation of moving polynomial surface to scanning data. Depending on the terrain landscape and landcover DTM accuracy was evaluated from value 0.17 m to 0.46 m.

Słowa kluczowe

PL

lotniczy skaning laserowy; NMT; ScaLARS

EN

airborne laser scanning (ALS); DTM; ScaLARS

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 7, nr 2
• Strony: 37--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il.

Twórcy

autor

Gołuch P.

autor

Borkowski A.

autor

Jóźków G.

• Instytut Geodezji i Geoinformatyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu,

Bibliografia

• Borkowski A., Gołuch P., Wehr O., Schiele M., Thomas M., 2006. Airborne laser scanning for the purpose of hydrodynamic modelling of Widawa river valley. Reports on Geodesy, No 2(77), pp. 85-94.
• Borkowski A., Jóźków G., 2006. Wykorzystanie wielomianowych powierzchni ruchomych w procesie filtracji danych pochodzących z lotniczego skaningu laserowego. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. XVI, 63-73.
• Briese C., Pfeifer, N., Dorninger P., 2002. Applications of the robust interpolation for DTM determination. Symposium ISPRS Commission III, Photogrammetric Computer Vision, Graz, 9-13 September 2002. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXIV / 3A, 55-61.
• Gołuch P., Borkowski A., Jóźków G., 2007. Ocena dokładności danych lotniczego skaningu laserowego systemu ScaLARS. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. XVII, s. 261-270.
• Kraus K., 2000. Photogrammetrie. Band 3. Topographische Informatonssysteme. Dümmler, Köln.
• Parzonka W., 2003. Ocena przepustowości doliny Widawy dla przeprowadzenia przepływów powodziowych Odry. Praca zbiorowa pod red. W. Parzonki, Zesz. Nauk. AR Wrocław nr 454.
• Schiele O., Wehr A., Kleusberg A., 2005. Operational Calibration of Airborne Laserscanners by Using LASCAL. Proc. Optical 3-D Measurement Techniques, vol. 1, Vienna Oct. 3-5, pp. 81-89.