Photogrammetric inventory of monuments in the aspect of laser scanning

• Autorzy: Zabrzeska-Gąsiorek Barbara , Szewczyk Jacek

Identyfikatory

DOI

10.14681/apcrs-2023-006

Warianty tytułu

PL

Fotogrametryczna inwentaryzacja zabytków w aspekcie skanowania laserowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this article is to present the architectural documentation of the Bishops' Palace in Kielce. This palace, built between 1637 and 1641, is a historical object part of the National Museum in Kielce. Photogrammetric documentation was presented in the form of orthoimages with hybrid vector supplementation, along with a comparison of the results obtained from terrestrial laser scanning of the historical object. The article discusses the advantages and limitations of the traditional photogrammetric method in the inventory of historical objects, as well as the possibilities of using terrestrial laser scanning for the inventory of monuments. Emphasis is placed on the importance of using high-quality equipment to combine laser scanning results and photogrammetric images to achieve a final result of good quality both visually and geometrically.

PL

Celem niniejszego artykułu jest zaprezentowanie wykonanej dokumentacji architektonicznej Pałacu Biskupów Krakowskich w Kielcach. Pałac ten został wybudowany w latach 1637-1641 i jest on obiektem historycznym, wchodzącym w skład Muzeum Narodowego w Kielcach. Zaprezentowano opracowanie fotogrametryczne w postaci ortoobrazów z uzupełnieniem hybrydowym wektorowym oraz porównanie uzyskanych efektów z możliwościami jakie daje naziemne skanowanie laserowe obiektu zabytkowego. W artykule przedstawiono zalety i ograniczenia tradycyjnej metody fotogrametrycznej w inwentaryzacji obiektu zabytkowego, oraz możliwości wykorzystania naziemnego skanowania laserowego do inwentaryzacji obiektów zabytkowych. Zwrócono też uwagę, jak istotne jest użycie dobrej jakości sprzętu do połączenia wyników skanowania laserowego i zdjęć fotogrametrycznych, aby uzyskać efekt końcowy dobrej jakości zarówno pod względem wizualnym jak i geometrycznym.

Słowa kluczowe

EN

inventory of monuments; photogrammetric inventory; laser scanning of monuments; orthoimage; point cloud; LiDAR

PL

inwentaryzacja zabytków; fotogrametryczna inwentaryzacja; skanowanie laserowe zabytków; ortofotoplan; chmura punktów; LiDAR

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 35
• Strony: 125--141
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz.

Twórcy

autor

Zabrzeska-Gąsiorek Barbara

• Faculty of Environmental Engineering, Geomatics and Renewable Energy, Kielce University of Technology

autor

Szewczyk Jacek

• Faculty of Geo-Data Science, Geodesy and Environmental Engineering, AGH University, Kraków

Bibliografia

• 1. Apollo M., Jakubiak M., Nistor S., Lewińska P., Krawczyk A., Borowski L., Specht M., Krzykowska-Piotrowska K., Marchel Ł., Pęska-Siwik A., Kardoš M., and Maciuk K., 2023. Geodata in science - a review of selected scientific fields. Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus, 22(2), 17-40. https://doi.org/10.15576/ASP.FC/2023.22.2.02.
• 2. Bar E., Fałdrowicz J., 2010. Dokumentowanie zabytków architektury metodami fotogrametrycznymi i skaningu laserowego, Acta Scientifica Academiae Ostroviensis, 34, 5-14.
• 3. Bieda A., Balawejder M., Warchoł A., Bydłosz J., Kolodiy P., Pukanská K., 2021. Use of 3d technology in underground tourism: Example of Rzeszow (Poland) and Lviv (Ukraine). Acta Montanistica Slovaca, 26 (26), 205–21. https://doi.org/10.46544/ams.v26i2.03.
• 4. Bieda A., Bydłosz J., Warchoł A., Balawejder M., 2020. Historical Underground Structures as 3D Cadastral Objects. Remote Sensing, 12, 1547. https://doi.org/10.3390/rs12101547Acta Slovan.
• 5. Bocheńska A., Markiewicz J., Łapiński S., 2019. The combination of the image and rangebased 3D acquisition in archeological and architectural research in the royal castle in Warsaw. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42, 177–184, https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W15-177-2019.
• 6. Boroń A., Rzonca A., Wróbel A., 2007. Metody fotogrametrii cyfrowej i skanowania laserowego w inwentaryzacji zabytków, Roczniki Geomatyki, 5(8).
• 7. Brożyna K., Kabata A., 2016. Wykonanie dokumentacji fotogrametrycznej wybranych części Pałacu Biskupów Krakowskich w Kielcach, praca dyplomowa inżynierska, Politechnika Świętokrzyska w Kielcach.
• 8. Colosi F., Malinverni E.S., Leon Trujillo F.J., Pierdicca R., Orazi R., Di Stefano F., 2022. Exploiting HBIM for Historical Mud Architecture: The Huaca Arco Iris in Chan Chan (Peru). Heritage, 5, 2062-2082.
• 9. Cygan K., Kania K., 2017. zastosowanie skaningu laserowego do pomiaru elewacji Pałacu Biskupów Krakowskich w Kielcach, praca dyplomowa inżynierska, Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
• 10. Gawronek P., Makuch M., Mitka B., Bożek P., Klapa P., 2017. 3D Scanning of the Historical Underground of Benedictine Abbey in Tyniec (Poland). Proceedings of the International Multidisciplinary Scientific GeoConference: SGEM-Section Geodesy and Mine Surveying, 17. DOI:10.5593/sgem2017/22.
• 11. Gorgoglione L., Malinverni E.S., Smaniotto Costa C., Pierdicca R., Di Stefano F., 2023. Exploiting 2D/3D Geomatics Data for the Management, Promotion, and Valorization of Underground Built Heritage. Smart Cities, 6, 243-262. https://doi.org/10.3390/smartcities6010012.
• 12. Guarnieri A., Remondino F., Vettore A., 2006. Digital Photogrammetry and TLS Data Fusion Applied to Cultural Heritage 3D Modeling. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 36, 1-6.
• 13. Klapa, P., Mitka, B., & Zygmunt, M. (2017, December). Application of integrated photogrammetric and terrestrial laser scanning data to cultural heritage surveying. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 95(3), 032007.
• 14. Kwoczyńska B., 2012. Inwentaryzacja i wizualizacja obiektów architektonicznych wykonana na podstawie zdjęć metrycznych i niemetrycznych. Infrastruktura i ekologia terenów wiejskich, 1/II, 53–66.
• 15. Kucak R., Kilic F., A. Kisa A., 2016. Analysis of terrestrial laser scanning and photogrammetry data fot documentation of historical artifacts, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42, 155-158.
• 16. Liu J., Willkens D., Gentry R., 2023. Conceptual Framework for Integrating Terrestrial Laser Scanning (TLS) into the Historic American Buildings Survey (HABS). Architecture. 3(3):505-527. https://doi.org/10.3390/architecture3030028.
• 17. Liu J., Willkens D., López C., Cortés-Meseguer L., García-Valldecabres J. L., Escudero P. A., Alathamneh S., 2023. Comparative analysis of point clouds acquired from a TLS survey and a 3D virtual tour for HBIM development. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLVIII-M-2-2023, 959–968, https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVIII-M-2-2023-959-2023.
• 18. Markiewicz J., Robak A., 2022. The generation of high-resolution orthoimages based on TLS data and close-range images – the case study. Journal of Modern Technologies for Cultural Heritage Preservation, 1(1). https://doi.org/10.33687/jmtchp.001.01.0004.
• 19. Markiewicz-Zahorski P., 2018. Pierwszy krok w kierunku „smart project”, czyli inwentaryzacja stanu istniejącego budynku w standardzie BIM. Środowisko Mieszkaniowe, 2018, 63-71. https://doi.org/10.4467/25438700SM.18.036.9201.
• 20. Pastucha E., Rzonca A., Szombara S., 2018. Digital Documentation of Heritage Objects on Non-Developable Surfaces. Baltic Geodetic Congress (BGC Geomatics), Olsztyn, Poland, 2018, pp. 159-163.
• 21. Prarat M., 2015. Wykorzystanie tachimetrii i fotogrametrii w dokumentacji zabytków architektury na przykładzie inwentaryzacji pomiarowo-rysunkowej wybranych kamienic toruńskich, Acta Universitatis Nicolai Copernici, Zabytkoznawstwo i Konserwatorstwo XLVI, Toruń.
• 22. Quattrini R., Pierdicca R., Frontoni E., and Barcaglioni R., 2016. Virtual Reconstruction of Lost Architectures: From the TLS Survey to AR Visualization. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLI-B5, 383–390, https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLIB5-383-2016.
• 23. Rzonca A., 2006. Integracja wyników skanowania laserowego i pomiarów fotogrametrycznych na przykładzie inwentaryzacji nagrobka Anny Jagiellonki w Katedrze Wawelskiej, Geodezja, 12 (2/1).
• 24. Rzonca A., 2018. Review of methods of combined orientation of photogrammetric and laser scanning data. Measurement, Automation, Monitoring, 64(3), 57-62. 10.1127/1432-8364/2012/0136.
• 25. Rzonca A., Pargieła K. 2018. Inwentaryzacja obiektu metodą gęstego matchingu. Nauka, badania i doniesienia naukowe 2018.
• 26. Tokarczyk R., Boroń A., 2000. Badanie cyfrowych aparatów fotograficznych dla zastosowań fotogrametrycznych, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 10.
• 27. Trybała P., Kasza D., Wajs J., and Remondino F., 2023. Comparision of low-cost handheld lidar-based SLAM systems for mapping underground tunnels. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLVIII-1/W1-2023, 517–524, https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XLVIII-1-W1-2023-517-2023.
• 28. Uchański J., 2008. Problematyka standaryzacji w dziedzinie inwentaryzacji obiektów architektonicznych technikami skaningu laserowego naziemnego, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol 18b, s. 633-641.
• 29. Warchoł, A., 2019. The concept of Lidar data quality assessment in the context of BIM modeling. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLII-1/W2, 61–66, https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-1-W2-61-2019.
• 30. Warchoł A., Lęcznar J., 2022. Gęstość naziemnych chmur punktów LiDAR w kontekście modelowania BIM w Pozyskiwanie danych geodezyjnych dla potrzeb gospodarowania przestrzenią regionu świętokrzyskiego. Red. Wolski B., Cienciała A.
• 31. Zapłata R., 2016. Autentyzm zabytkowej architektury i palimpsest w przestrzeni historycznej – nowe media a prezentacja dziedzictwa kulturowego. Architectus 45, 97-114. DOI: 10.5277/arc160109.
• 32. Zapłata R., 2015. Measurement, inventory and diagnostics of wooden vernacular architecture - selected issues the use of terrestrial scanning technology. Budownictwo i Architektura. 4/14/2015, pp. 165-181.