Pozyskiwanie informacji 3D o budynkach dla potrzeb trójwymiarowej wielorozdzielczej bazy topograficznej

• Autorzy: Cisło-Lesicka U.

Warianty tytułu

EN

Generation of 3D buildings for three-dimensional multiresolution topographic database

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ramach projektu „Konwersja obiektów Bazy Danych Topograficznych do postaci trójwymiarowej dla potrzeb dynamicznej geowizualizacji” (N N526 192537) opracowywane są zasady konwersji obiektów TBD do postaci 3D oraz sposobów ich dynamicznej geowizualizacji. Koncepcja Bazy Danych Topograficznych do postaci trójwymiarowej w postaci 3D (TBD 3D) zakłada przedstawianie budynków w trójwymiarowej postaci na dwóch poziomach szczegółowości – LOD (Level of Detail). W mniej szczegółowym LOD1 budynki prezentowane będą za pomocą zgeneralizowanego modelu blokowego z płaskimi dachami. Natomiast w bardziej szczegółowym LOD2 będą posiadały zróżnicowane kształty dachów. Dla budynków na poziomie LOD2 została zaproponowana wstępna generalizacja kształtu dachów do 7 głównych typów budynków. Stopień szczegółowości przedstawiania budynków na poszczególnych poziomach LOD determinuje sposób oraz źródło pozyskania informacji wysokościowej. W niniejszym artykule zostały przedstawione różne metody pozyskania informacji o budynkach w postaci 3D wykorzystujące dostępne dane pochodzące z ewidencji gruntów i budynków, stereodigitalizacji na zdjęciach lotniczych oraz danych otrzymanych z lotniczego skaningu laserowego. Badania zostały przeprowadzone na 3 różnych obszarach przedstawiających różne formy zabudowy: zwartą, luźną i wiejską. Został zaproponowany algorytm postępowania z wykorzystaniem funkcjonalności narzędzi do przetwarzania danych lidarowych, stereodigitalizacji na zdjęciach lotniczych oraz programów typu CAD. Następnie porównano wyniki uzyskane w trakcie opisanych w niniejszym artykule badań i stwierdzono, że metoda wykorzystująca dane z lotniczego skaningu laserowego jest najbardziej efektywna. Na koniec przedstawiono wnioski z analizy przydatności zastosowanych metod pozyskania danych w zależności od stopnia szczegółowości prezentowanych danych.

The concept of three-dimensional multiresolution topographic database (TBD 3D) assumes that all features in TBD 3D exist in three dimensions on three different Levels of Detail (LOD). 3D buildings are represented in two most detailed levels. A building in LOD1 is represented by a block model with a flat roof. In LOD2 the building has differentiated roof structures. For buildings in LOD2 a preliminary generalization of the roof shape to 7 main types was proposed. The way of gaining and the type of data acquisition of the height information for 3D buildings are determined by the level of details. In this article are presented different methods of gaining 3D building models and an algorithm procedure. For modeling 3D buildings the author used 2D cadastral data, stereodigitizing on aerial images and LIDAR data. Research was conducted on 3 different test fields that represented various forms of buildings: compact, loose and rural. Next, a comparison and usefulness of those methods for three-dimensional multiresolution topographic database are presented. It was found that the method using data from airborne laser scanning is most effective for modeling 3D buildings. At the end of this article the conclusions from the analysis of suitability of the described methods, depending on the level of detail, are presented.

Słowa kluczowe

PL

baza danych topograficznych; baza wielorozdzielcza; dane 3D; stereodigitalizacja; dane ewidencyjne; LIDAR

EN

topographic database; multiresolution database; 3D data; stereodigitalization; sterecadastral data; lidar

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 21
• Strony: 63--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Cisło-Lesicka U.

• Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• 1.BlomPictometry, 2010: http://www.blompictometry.com
• 2.Böhm J., 2009. Terrestrial LIDAR in urban data acquisition. Photogrammetric Week 2009, Wichmann Verlag, Heidelberg, s. 169–178.
• 3.Borowiec N., 2008. Building extraction from ALS data based on regular and irregular tessellations. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. 37, Part B6b. s. 125–132.
• 4.Botko K., 2008. Zasady pomiaru fotogrametrycznego dla potrzeb tworzenia modeli 3D. Praca magisterska realizowana w Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie.
• 5.Cisło U., 2008. Zarys koncepcji trójwymiarowej wielorozdzielczej bazy topograficznej. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 18a, s. 49–57.
• 5.Drawberry, 2007: Report of Horizontal and Vertical Accuracy Testing Pictometry Airborne Oblique Imagery. http://www.drawberry.com
• 6.Forlani G., Nardinocchi C., Scaioni M., Zingaretti P., 2006. Complete classification of raw LIDAR data and 3D reconstruction of buildings. Pattern Analysis & Applications, Vol. 8, s. 357–374.
• 7.Główny Urząd Geodezji i Kartografii, 2008. Wytyczne techniczne Baza Danych Topograficznych (TBD) część 2 „Wytyczne pozyskiwania danych wektorowej TBD”. Warszawa.
• 8.Haala N., Peter M., Kremer J., Hunter G., 2008. Mobile LIDAR mapping for 3D point cloud collection in urban areas. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing 9.and Spatial Information Sciences, Vol. 37, Part B5, Commission V, s. 1119–1130. Haala N., Brenner C., Anders K-H., 1998. 3D urban GIS from Laser altimeter and 2D map data, ISPRS Journal of Photogrammetry &Remote Sensing, Vol.32, Part 3/1, s.339–346.
• 10.Hongjian Y., Shiqiang Z., 2006. 3D building reconstruction from aerial CCD image and sparse laser sample data. Optics and Lasers in Engineering Vol.44 , s. 555–566.
• 11.Kada M., 2003. 3D Building Generalisation and Visualisation. Proceedings of Photogrammetric Week 2003, Stuttgart, s. 29–38.
• 12.Madej M., 2007. Pictometry® – a new perspective on aerial image products. Roczniki Geomatyki, Tom V, Zeszyt 3, s. 81–86.
• 13.Open Geospatial Consortium, 2008. OpenGIS® City Geography Markup Language (CityGML) Encoding Standard.
• 14.Różycki S., 2007. Trójwymiarowe modele miast – tworzenie i zastosowania. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 17b, s. 709–716.
• 15.Suveg I., Vosselman G., 2004. Reconstruction of 3D building models from aerial images and maps. ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, Vol.58, s. 202– 224.
• 16.UlmK., 2003. Improved 3D city modeling with CyberCity-Modeler. Using aerial, satellite imagery and laser scanner data. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. 34-5/W10.
• 17.Vogtle T., Steinle E., 2005. Fusion of 3D building models derived from first and last pulse laserscanning data. Information Fusion Vol.6 , s. 275–281.