Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza przydatności lotniczego skaningu laserowego do opracowania modelu budynków 3D zgodnego ze specyfikacją INSPIRE

Cisło-Lesicka U., Borowiec N., Marmol U., Pyka K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2014

|

Vol. 26

39--52

PL

Inspiracją do podjęcia tematu było ogłoszenie przygotowań do projektu Polska 3D+. Po przedstawieniu tła analizy metod modelowania przypomniano zasady modelowania budynków, narzucone przez specyfikację INSPIRE. Omówiono uwarunkowania konwersji bazy danych przestrzennych 2D do 3D, na podstawie doświadczeń pozyskanych dzięki projektowi badawczemu wykonywanemu w AGH w latach 2009-2012. Badania wskazały na skaning lotniczy jako najlepsze źródło danych ale jednocześnie wykazały, że modele o wysokiej szczegółowości rozważane dla dużego obszaru mogą okazać mało wydajne dla technologii GIS. Przedstawiono systematyzację metod modelowania ze skaningu lotniczego z wyartykułowaniem zalet i wad podejścia parametrycznego i nieparametrycznego. Praca kończy się propozycją strategii modelowania w kontekście stanu georeferencyjnych baz danych w Polsce, perspektyw ich rozwoju oraz zapotrzebowania na dane przestrzenne z punktu widzenia społecznego i gospodarczego. Zaproponowano rozwiązanie etapowe, w którym wpierw próbuje się zastosować metodę parametryczną a w przypadku niepowodzenia przechodzi się do metody nieparametrycznej, co pozwala wymodelować budynki o złożonych kształtach, ale nie gwarantuje pełnej automatyzacji. Takie postępowanie zdaniem autorów byłoby optymalne przy realizacji projektu Polska 3D+.

EN

The inspiration to undertake the subject was the announcement of preparations for project Poland 3D+. First the presentation of background analysis of modelling methods was sketched. Then the principles of buildings modelling, imposed by INSPIRE specification, were recalled. Next the conditions of conversion of 2D spatial database to 3D ones, on the basis of experience acquired thanks to the research project performed in AGH in the years 2009-2012, was discussed. The research indicated airborne scanning as the best data source but at the same time indicated that highly detailed models considered for large areas may turn out to be poorly efficient for the GIS technology. Then the systematization of modelling methods of airborne scanning, with emphasis on advantages and disadvantages of the approach model driven and date driven, was presented. The thesis is concluded with a suggestion of modelling strategy in the context of condition of geo-reference databases in Poland, prospects of their development and demand for spatial data from the social and economic point of view. A gradual solution was suggested, in which, firstly, attempts are made to apply the model driven method and in case of failure, the data driven method is applied, which enables modelling the buildings of complex shapes but does not guarantee full automation. Such a procedure, in the opinion of the authors, would be optimal at implementation of project Poland 3D+.

2

Opracowanie schematu aplikacyjnego GML dla potrzeb trójwymiarowej wielorozdzielczej bazy topograficznej

Cisło-Lesicka U.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

61--70

PL

W ramach badań wykonywanych w projekcie „Konwersja obiektów Bazy Danych Topograficznych do postaci trójwymiarowej dla potrzeb dynamicznej geowizualizacji” (N N526 192537) opracowywana jest koncepcja Bazy Danych Topograficznych w postaci 3D (TBD3D), która może stanowić dodatkowy moduł TBD umożliwiający trójwymiarową wizualizację danych topograficznych. Tworzona koncepcja zakłada istnienie obiektów w trzech wymiarach na trzech poziomach szczegółowości. Obiekty w TBD3D będą przedstawiane w swej zgeneralizowanej postaci 3D lub za pomocą symboli 3D. Trójwymiarowe obiekty TBD3D będą pozyskiwane z danych ewidencyjnych, stereodigitalizacji lub z danych lidarowych albo jako dane pozyskiwane w wyniku superpozycji danych dwuwymiarowych z numerycznym modelem rzeźby terenu. Jednym z etapów niniejszych badań było opracowanie schematu aplikacyjnego GML dla potrzeb TBD3D (TBD3DGML) w celu przesyłania danych pomiędzy różnymi systemami geoinformacyjnymi oraz udostępniania ich przez Internet. Schemat ten pod kątem struktury plików i katalogów oparto na dotychczasowym schemacie dla dwuwymiarowych danych TBDGML. Natomiast geometria i budowa poszczególnych obiektów została dostosowana do wymogów trzeciego wymiaru i standardu GML3.1 oraz GML3.2. Dodatkowo ze standardu CityGML zaczerpnięto możliwość opisywania obiektów prototypowych (ImplicitGeometry) oraz wykorzystano moduł Appearance i TexturedSurface umożliwiający definiowanie wyglądu powierzchni. Opracowany schemat aplikacyjny TBD3DGML został przetestowany na wybranych obiektach TBD3D przedstawiających wszystkie wykorzystane w schemacie typy geometrii. Do zapisu danych w schemacie TBD3DGML wykorzystano oprogramowanie FME firmy Safe Software. Wygenerowane dane zostały następnie zwalidowane pod kątem zgodności z opracowanym schematem TBD3DGML i wczytane do przeglądarki GML AristotelesViewer v.1.3.

EN

In the research performed in the project "Conversion Topographic Data Base objects to three-dimension for dynamic geo-visualization" (N N526 192537) is developed a concept of 3D Topographic Data Base (TBD3D). TBD3D is intended to be an additional module of existing 2D civil Topographic Data Base (TBD) that allows three-dimensional visualization of topographic data. Conception of three-dimensional multiresolution topographic database (TBD3D) assume that all features in TBD3D exist in three dimensions on three different Levels of Detail (LOD). Features in TBD3D will be presented in two forms: as real generalized features (e.g. buildings) or by 3D symbols. Information about three dimension of real features will be gain from Land and Buildings Cadastre (number of storeys), stereodigitizing, LIDAR data or from superposition of 2D data with digital terrain model (e.g. roads, trains, watercourses, landuse). One of the stages of this research was to develop a GML application schema for TBD3D (TBD3DGML) to transfer data between different geo-information systems and share them over the Internet. The structure of files and directories of this schema is based on the existing schema for 2D topographic data TBDGML. While the geometry and definition of TBD3D objects has been adapted to the requirements and standards of the third dimension and GML3. In addition, in TBD3DGML schema it is possible (as in CityGML) to describe the prototype objects (ImplicitGeometry) and define the appearance of the surface by means of Appearance or TexturedSurface schemas. Developed application schema TBD3DGML was tested at selected TBD3D objects representing all geometry types used in the schema. FME Safe Software was used to write data in the TBD3DGML schema. Then generated data were validated for compliance with the developed schema and loaded into the GML browser AristotelesViewer v.1.3.

3

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

Cisło-Lesicka U.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

Vol. 21

63--73

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.

XX

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.