Badania wrażliwości numerycznego modelu terenu na wpływ otoczenia

• Autorzy: Wyczałek I.

Warianty tytułu

EN

Studies on the sensitivity of digital terrain model to the impact of its environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analiza wrażliwości algorytmu użytego do modelowania powierzchni terenu ma na celu określenie zależności przyczynowo-skutkowych między parametrami modelu lub danymi wejściowymi a efektem modelowania. Im większy jest wpływ danych w przyjętym modelu, tym bardziej uważnie należy je traktować, albo zmienić algorytm interpolacyjny. W szczególności zachodzi pytanie, czy i w jaki sposób zmiana danych dotyczących jednego punktu wpływa na kształt modelowanej powierzchni i jaki jest zakres przestrzenny tego oddziaływania. Podjęcie takiej analizy powinno zatem prowadzić do wniosków odnośnie do zakresu przestrzennego analiz oddziaływania błędnych danych na kształt powierzchni modelowanej przy użyciu danego algorytmu. Celem niniejszej pracy jest prezentacja wyników analizy kilku powszechnie stosowanych algorytmów generowania Numerycznego Modelu Terenu. Badaniu poddano jeden tylko czynnik – rzędne punktów z otoczenia modelowanego obszaru. Przeprowadzono szereg interpolacji fikcyjnego obiektu w trzech wersjach o mocno zróżnicowanym kształcie otoczenia – wypukłym, płaskim i wklęsłym. Wygenerowano mapy błędów dla poszczególnych metod oraz mapy różnic między wynikami dla różnych wariantów. Przeprowadzono globalną ocenę dokładności na podstawie uzyskanych błędów prawdziwych. Sformułowano wnioski wiążące wrażliwość z dokładnością uzyskanego NMT.

EN

A sensitivity analysis algorithm used to model the surface of the terrain is to determine cause and effect relationships between the input and the result of modeling. The larger is the impact, the more carefully have to be treated or the interpolation algorithm has to be changed. In particular, there is the question of whether and how the change of the data, i.e. the heights of the field points, affects the shape of modeled surface and what is the spatial scope over the impact. Such an analysis should lead to conclusions about the extent of the spatial impact of any erroneous data on the shape of the surface modeled by particular algorithm. The purpose of this paper is to present the results of analysis of several commonly used algorithms to generate Digital Terrain Model. Only one factor had been studied - the point height in environment of modeled site. A number of interpolations have been done on fictional object in the three versions of the highly differentiated form of the environment - convex, flat and concave. Maps of errors for the diverse methods and maps of the differences between the results for some variants have been generated. A global accuracy on the basis of the true errors has been assessed. The conclusions binding sensitivity with the accuracy obtained NMT have been formulated.

Słowa kluczowe

PL

analiza wrażliwości; numeryczny model terenu

EN

sensitivity analysis; digital terrain model (DTM)

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 19
• Strony: 459--469
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Wyczałek I.

• Zakład Geodezji, Politechnika Poznańska, tel. [phone] fax [phone]

Bibliografia

• 1. Aguilar F.J., Agüera F., Aguilar M.A., Carvajal F., 2005. Effects of Terrain Morphology, Sampling Density, and Interpolation Methods on Grid DEM Accuracy. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 71, 7, s. 805-816.
• 2. Droy G., 2008. Improving the accuracy of Digital Terrain Models. Studia Univ. Babes-Bolay, Informatica, LIII, 1.
• 3. Gousie, M.B., Franklin, W.R., 2005. Augmenting Grid-Based Contours to Improve Thin-Plate DEM Generation. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 71, 1, s. 69-81.
• 4. Hejmanowska B., Drzewiecki W., Kulesza Ł., 2008. Zagadnienie jakości numerycznych modeli terenu. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 18.
• 5. Karel W., Pfeifer N., Briese C., 2006. DTM quality assessment. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVI – Part 2, s. 7-12.
• 6. Katz R.W., 2002. Techniques for estimating uncertainty in climate change scenarios and impact studies. Climate Research, 20, s. 167-185.
• 7. Kremeike K., 2004. Generalization of dense Digital Terrain Models while enhancing important objects. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vo. XXXV, B4, s. 403-408.
• 8. Liu X.H., Hu P., 2007: Accuracy assessment of digital elevation models based on approximation theory. http://ncg.nuim.ie/gisruk/materials/proceedings/PDF/4B2.pdf
• 9. NicoG., Rutigliano P., Benedetto C., Vespe F., 2005. Terrain modeling by kinematical GPS survey. Natural Hazards and Earth System Sciences, 5, s. 293–299.
• 10. Oksanen J., Sarjakoski T., 2005. Error propagation analysis of DEM-based drainage basin delineation. International Journal of Remote Sensing. 26, 14, s. 3085-3102.
• 11. Paszotta, Szumiło, 2006. Weryfikacja numerycznego modelu terenu. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 16, s. 457-466.
• 12. Wechsler S.P., 2003. Perceptions of Digital Elevation Model uncertainty by DEM users. URISA Journal, 15, 2, s. 57-64.
• 13. Wysocki J. 2005. Dokładność aproksymacji powierzchni terenu w aspekcie badań eksperymentalnych. Przegląd Naukowy Inż. i Kształtowanie Środowiska, 1 (31), s. 102-113.