Porównanie wpływu wybranych metod redukcji NMT w tworzeniu map zagrożenia powodziowego

• Autorzy: Bakuła K.

Warianty tytułu

EN

Comparison of the impact of selected DTM reduction method in flood hazard map creation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oprogramowania tworzące mapy zagrożenia związanego z kataklizmem powodzi opierają się w dużej mierze na danych o terenie w formie numerycznego modelu terenu. Produkt ten generowany jest na podstawie danych ze skaningu laserowego, który dostarcza odpowiednio dokładne, ale i ogromne zbiory danych, stwarzające problemy dla skomplikowanych obliczeń przy modelowaniu hydraulicznym. W niniejszej pracy przedstawiono wpływ redukcji NMT na określanie miejsc potencjalnego wystąpienia katastrofy powodzi poprzez tworzenie map zagrożenia powodziowego. Numeryczny model terenu obszaru testowego poddany został znaczącej redukcji wybranymi metodami, co posłużyło do późniejszych analiz związanych z jej wpływem na wielkość obszaru zagrożonego katastrofą powodzi. Celem badania jest przede wszystkim udowodnienie istnienia możliwości wykorzystania jedynie nieznacznej części informacji zawartej w NMT dla stworzenia równie wysoko dokładnych opracowań co takie, dla pozyskania których wykorzystano oryginalne dane. Wyniki doświadczenia potwierdzają przypuszczenie o niewielkich rozbieżnościach w określeniu miejsc zagrożonych powodzią pomiędzy analizami z użyciem oryginalnych danych i tych poddanych różnowariantowej redukcji.

EN

Software for creating flood risk maps and simulation of flood water is based on Digital Terrain Model (DTM). Such product is generated on a basis of laser scanning data which provide appropriately accurate results and huge data sets as well, what causes many problems for hydrodynamic – numerical calculations. The essential issue for such data is high redundancy which can guarantee the opportunity to thin it out. However, it is possible to provide suitable DTM for flood modeling by its intelligent reduction, which could still ensure sufficient accuracy for application such as hydrodynamic modeling. In this paper, the impact of DTM reduction on determination of area at risk of flood disaster by creating flood hazard maps was presented. Digital terrain model of case study was significantly reduced with use of six selected methods, what gave possibility for subsequent analysis of reduction impact on the size of the area endangered by a flood disaster. This reduction was based on the automation of the process where points, containing key information, were retained while redundant points, duplicating information about terrain height, were removed from the data set. For comparison of the result of reduction, such reduced models were used in practice to determine flood risk by creating flood hazard maps for selected water levels. For each reduction method, flood simulation with different river water level (i.e. digital water surface model) was created. In this way, area endangered by flood was determined in result of the intersection of digital terrain model and digital water surface model. Size of such area was compared then for each approach with the results obtained on the basis of original DTM data and methods were assessed in terms of their accuracy, efficiency and suitability for presented issues. The aim of this research is particularly to prove that it is possible to use only small percentage of the information contained in DTM for the creation as highly accurate studies as can be obtained from original data. The results of experiment confirm the assumption of small disparities in identifying areas endangered by flood disaster between analysis with use of original data and those reduced by various methods. Difference between results from unreduced and reduced DTMs was very slight what proves that well-generalized models of terrain can be effectively used in that application.

Słowa kluczowe

PL

numeryczny model terenu; redukcja; mapa zagrożenia powodziowego; zbiór danych; LIDAR

EN

DEM/DTM; reduction; flood hazard map; large data set; lidar

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 23
• Strony: 19--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Bakuła K.

• Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i Systemów Informacji Przestrzennej Wydział Geodezji i Kartografii, Politechnika Warszawska, telefon: [phone]

Bibliografia

• 1. Bakuła K., 2011. Reduction of DTM obtained from LiDAR for flood modelling. Proceedings of 7th Symposium on Mobile Mapping Technology, 13–16 czerwca, Kraków (złożone do redakcji).
• 2. Brügelmann R., Bollweg A.E., 2004. Laser altimetry for river management. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXV, B2, Istanbul, Turkey, pp. 234–239.
• 3. Casas A., Lane S. N., Yu D., Benito G., 2010. A method for parameterising roughness and topographic sub-grid scale effects in hydraulic modelling from LiDAR data. Hydrology and Earth System Sciences (HESS), Vol. 7, pp. 2261–2299.
• 4. Chen Z. T., Guevara J. A., 1987. Systematic selection of very important point (VIP) from digital terrain model for constructing triangular irregular networks. Proceedings of International Symposium on Computer-Assisted Cartography (AUTO-CARTO 8), Baltimore, U.S.A., pp. 50–56.
• 5. Dyrektywa 2007/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2007 r. w sprawie oceny ryzyka powodziowego i zarządzania nim, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej, Dz. U. L 288/27–34.
• 6. Haile A.T., Rientjes T.H.M., 2005. Effects of LiDAR resolution in flood modeling: A model sentitivity study for the city of Tegucigalpa, Honduras. ISPRS WG III/3, III/4, V/3 Workshop "Laser scanning 2005", Enschede, the Netherlands, September 12–14, 2005.
• 7. Kraus K., 2003. LaserScanDTMs for Modeling Flood Risk Areas. Photogrammetric Week 2003. Stuttgart, Germany. http://www.ifp.uni-stuttgart.de/publications/phowo03/kraus.pdf
• 8. Mandlburger, G., C. Briese, 2007. Using Airborne Laser Scanning for Improved Hydraulic Models. International Congress on Modeling and Simulation, Christchurch, New Zealand_http://www.mssanz.org.au/MODSIM07/papers/12_s27/UsingAirbone_s27_Mandlburger_.pdf
• 9. Mandlburger G., Hauer C., Höfle B., Habersack H., Pfeifer N., 2008. Optimisation of LiDAR derived terrain models for river flow modelling. Hydrology and Earth System Sciences (HESS), Vol. 5, pp. 3605–3638.
• 10. Szymkiewicz R., Gąsiorowski D., 2010. Podstawy hydrologii dynamicznej. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, s. 111–120.