Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Introduction to non-linear Thermal-FSI on the example of transient load of a thin-walled container

Kraszewski B.

Zeszyty Energetyczne

|

2018

|

T. 5

1--13

EN

This paper presents the problems associated with the transient thermal load of structures exhibiting a non-linear relationship between load and strain. The mathematical model required to comprehensively describe the relationship between fluid and solid has been shown from different perspectives. In addition, the Newton-Raphson method has been referred to as a way of solving nonlinear equations. The article also presents the assumptions and results of numerical analysis of thin-walled container thermally loaded by contact with hot water. The conclusions drawn emphasize the importance of Thermal-FSI tools, especially in the power engineering sector.

2

On an improvement of Carnot-like cycles devoted to turbines with isothermal expansion

Kraszewski B.

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2018

|

nr 140

3--21

EN

This paper presents a novel, procedure of calculations of simple thermodynamic cycles with the main isothermal expansion process. Calculation assumptions are based on the use of technologically advanced flow devices. Firstly the theoretical Ericsson cycle with description of isothermal process has been presented. Then the calculations for open gas cycle with external combustion chamber, realising Ericsson cycle with upper temperature of 1473 K were carried out, showing the possibilities of turbines with isothermal expansion and achieving record-breaking efficiency. The use of isothermal compression has also been considered. The second, supercritical cycle with organic medium and condensation process also shows predispositions to achieve record-high efficiency at upper cycle temperature of 573 K. For both cycles, graphs of linearized thermodynamic transformations were made as well as graphs of efficiency dependence on the pressure. At the end, unit work of turbines in cycles has been compared and discussed.

3

Koncepcja mobilnego systemu pomiarowego geometrii przesyłek ponadwymiarowych w transporcie kolejowym

Ewiak I., Brodowska P., Karwel A. K., Kraszewski B.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

3121--3130, CD2

PL

Potrzeba dostosowania transportu kolejowego do krajowej i unijnej gospodarki determinuje konieczność utworzenia systemu kodyfikacji linii kolejowych, którego nieodłącznymi elementami są pomiary skrajni taboru i skrajni ładunkowej. Pomiar geometrii przesyłek ponadwymiarowych ma decydujące znaczenie dla funkcjonowania i bezpieczeństwa transportu kolejowego. Błędny pomiar ponadwymiarowej przesyłki kolejowej podczas jej załadunku, jak również jej przesunięcie w trakcie transportu może stać się przyczyną wypadków, szczególnie w tunelach i na stacjach, co w konsekwencji prowadzi do kosztownego wyłączenia z ruchu linii kolejowej, a także straty materialnej z tytułu uszkodzenia samej przesyłki. W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję budowy mobilnego systemu pomiarowego służącego do określania geometrii obiektów, w tym przesyłek ponadwymiarowych. W ramach prac eksperymentalnych zostały określone wymagania w zakresie sprzętu pomiarowego, metodyki pomiaru, a także oprogramowania wspomagającego przetwarzanie dużej liczby punktów.

EN

The need to adapt the national rail transport to domestic and EU economy determines the need for a codification system of railway lines which consists of such inseparable elements like measurement of railway clearance and loading gauges. The measurement of the oversized cargo geometry is crucial for the functioning and safety of the railway transportation. Incorrect measurement of oversized cargo during its loading, as well as its shift while it is carried can cause evidence especially in tunnels and railway stations. As a result such situations lead to high-cost shutdown of railway lines, as well as loss due to damage of the shipment. This article presents the concept of the mobile measuring system for determining the geometry of objects, including oversized cargo. As part of the experimental work following issues were defined: requirements for measuring equipment, measurement methodologies as well as software supporting processing of large number of points.

4

Określenie wpływu jakości atrybutu RGB powiązanego z danymi naziemnego skaningu laserowego na proces segmentacji

Kraszewski B.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2015

|

Vol. 64, nr 2

111-121

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki badań wpływu jakości radiometrycznej atrybutu RGB chmury punktów z naziemnego skaningu laserowego na proces jej segmentacji. W badaniach wykorzystano chmurę punktów ze skanera FARO Photon 120 o rozdzielczości 5 mm, opisującą fragment pomieszczenia biurowego, oraz cyfrowe zdjęcia barwne wykonane różnymi aparatami cyfrowymi. Zdjęcia zrobiono lustrzanką cyfrową Nikon D3X, lustrzanką Canon D200 zintegrowaną ze skanerem laserowym, aparatem kompaktowym Panasonic TZ-30 oraz aparatem cyfrowym w telefonie komórkowym Samsung. Informację barwną ze zdjęć cyfrowych powiązano z chmurą punktów w oprogramowaniu Faro SCENE. Segmentację danych testowych po atrybucie RGB wykonano w opracowanej autorskiej aplikacji „RGB Segmentation”. Aplikacja bazowała na ogólnodostępnych bibliotekach Point Cloud Library (PCL). Umożliwiała wyodrębnienie ze źródłowej chmury punktów podzbiorów spełniających założone kryteria segmentacji z wykorzystaniem metody rosnących regionów. Wykorzystując opracowaną aplikację, wykonano segmentację czterech testowych chmur punktów zawierających atrybuty RGB z różnych źródeł. Ocena procesu segmentacji została przeprowadzona na podstawie porównania podzbiorów uzyskanych przy wykorzystaniu wspomnianej aplikacji i pogrupowanych manualnie przez operatora. Porównaniu podlegały: liczba uzyskanych segmentów, liczba poprawnie zidentyfikowanych obiektów oraz procent właściwie posegmentowanych punktów. Największy procent poprawnie posegmentowanych punktów i największą liczbę zidentyfikowanych obiektów uzyskano przy zastosowaniu danych skanerowych z atrybutem RGB ze zdjęć wykonanych Nikonem D3X. Na podstawie badań stwierdzono również, że jakość atrybutu RGB chmury punktów wpływa tylko na liczbę zidentyfikowanych obiektów. Wynik procesu segmentacji zbioru punktów skaningu laserowego nie jest funkcją obrazu RGB powiązanego z tym zbiorem.

EN

The article presents the results of research on the effect that radiometric quality of point cloud RGB attributes have on color-based segmentation. In the research, a point cloud with a resolution of 5 mm, received from FARO Photon 120 scanner, described the fragment of an office’s room and color images were taken by various digital cameras. The images were acquired by SLR Nikon D3X, and SLR Canon D200 integrated with the laser scanner, compact camera Panasonic TZ-30 and a mobile phone digital camera. Color information from images was spatially related to point cloud in FARO Scene software. The color-based segmentation of testing data was performed with the use of a developed application named “RGB Segmentation”. The application was based on public Point Cloud Libraries (PCL) and allowed to extract subsets of points fulfilling the criteria of segmentation from the source point cloud using region growing method. Using the developed application, the segmentation of four tested point clouds containing different RGB attributes from various images was performed. Evaluation of segmentation process was performed based on comparison of segments acquired using the developed application and extracted manually by an operator. The following items were compared: the number of obtained segments, the number of correctly identified objects and the correctness of segmentation process. The best correctness of segmentation and most identified objects were obtained using the data with RGB attribute from Nikon D3X images. Based on the results it was found that quality of RGB attributes of point cloud had impact only on the number of identified objects. In case of correctness of the segmentation, as well as its error no apparent relationship between the quality of color information and the result of the process was found.

5

Integracja satelitarnych modeli wysokościowych

Karwel A. K., Kraszewski B., Kurczyński Z., Ziółkowski D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2015

|

Vol. 64, nr 2

123-133

PL

W artykule zaprezentowano metodę integracji danych wysokościowych z interferometrycznej misji satelitarnej SRTM (model SRTM-C, rozdzielczość 3", tj. około 90 m) oraz stereoskopowych pomiarów scen satelitarnych ASTER, pozyskanych w kanale bliskiej podczerwieni, do opracowania Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu (NMPT) o rozdzielczości przestrzennej 1". Model ASTER charakteryzuje się większą rozdzielczością (1", tj. około 30 m), ale może wykazywać lokalne błędy o charakterze systematycznym, spowodowane głównie błędami dopasowania obrazów w obszarach o regularnej strukturze pól uprawnych. Opracowana metoda zakłada uszczegółowienie modelu interferometrycznego z wykorzystaniem modelu ASTER. Bazuje na modelu różnicowym obu NMPT poddanym działaniu filtra uśredniającego ważonego, co zachowuje w nim ewentualne błędy systematyczne. Przefiltrowany model różnicowy posłużył do poprawy modelu ASTER. Zaproponowaną metodę przetestowano na fragmencie obszaru centralnej Polski o powierzchni 31 tys. km2. Ocenę wizualną i ilościową otrzymanego zintegrowanego modelu względem danych źródłowych przeprowadzono dla trzech typów pokrycia terenu z wykorzystaniem profili terenowych oraz NMPT pozyskanego w ramach projektu ISOK. Wyboru obszarów o określonym typie pokrycia dokonano z wykorzystaniem bazy CORINE Land Cover. Miarą oceny dokładności modeli były błędy średnie liczone na podstawie różnic wysokości punktów interpolowanych z modelu oraz odpowiadających im punktów kontrolnych profili terenowych, pomierzonych techniką GPS, a także odchylenie standardowe różnic wysokości pomiędzy modelem referencyjnym ISOK a analizowanymi modelami. Ocena wizualna przeprowadzona została na fragmencie wydzielonym z całego obszaru opracowania. W wyniku zastosowania opracowanej metody otrzymany NMPT charakteryzuje się wyższą szczegółowością w porównaniu z modelem SRTM-C. Skompensowane zostały w nim również lokalne błędy systematyczne charakterystyczne dla modelu ASTER.

EN

The article presents the method of developing a 30-m spatial resolution DSM based on integration of height data from InSAR SRTM mission and the stereoscopic measurements of ASTER satellite images. The method involves the use of 30-m ASTER model for refinement of a 90-m interferometrie SRTM model. ASTER model has a higher resolution, but it can contain local systematic errors (due to incorrect image matching in areas of the regular pattern of agricultural parcels). The differential model is generated and next smoothed with weighted averaging filter. Such a model is used to correct the ASTER DSM. The method was tested in the area of 31,000 square kilometers located in central Poland. A visual and precise evaluation of the output model relative to source data was performed with the use of terrain GPS profiles and the detailed DSM based on airborne laser scanning (ALS) data for three types of land cover. The accuracy of models was assessed by RMSE calculated from a difference between point heights interpolated from the model and the same height points taken from terrain GPS profiles. Also the standard deviation of height difference between analyzed and ALS DSM was analyzed. In the new integrated DSM, more details were noticed compared to the SRTM DSM. The height errors typical for ASTER model were compensated. The vertical accuracy of the developed DSM is close to SRTM data.

6

Porównanie możliwości fotogrametrii bliskiego zasięgi i naziemnego skaningu laserowego w modelowaniu powierzchni biurowych

Kraszewski B., Brodowska P.

Teledetekcja Środowiska

|

2014

|

T. 51

85--92

EN

In paper the authors compared two modern photogrammetric techniques in terms of their application to office 3D modeling. Comparison performed based on 3d modeling of test interior with used of developed methodology. The method determined the way of acquisition and modeling the date from terrestrial digital images, as well as from terrestrial laser scanning. For both measurement techniques the emphasis on obtaining the data is put on the correct relative orientation of the individual photos, or cloud points measured from different positions. For each technology adopted different basic 3d modeling method. Vector data measured on photos were used to approximate the planes, which reproduce by their combination individual elements of space. The simple shape of object located in office space allowed for use in 3d modeling a horizontal and vertical views of point cloud to reproduction contours of the most elements located in rooms. For both used techniques an average deviation between approximated planes and measured points was 4 mm. The relative accuracy of resulting model reproduced based on data from digital images was 3mm and was two times better that accuracy of model from scanning data. In both models, it was found that the completeness of the office space elements reconstruction was 90%. Fully reconstructed objects like walls and furniture.

7

Aspekty integracji modeli 3D budynków z bazą danych opisowych

Kraszewski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. 25

95--105

EN

In recent years in Poland for many cities 3D models were created. These developments mainly building models which contain only geometric information were included. However, it is advisable to extend the functionality and spectrum of applications of these models by adding to them information from existing databases. In this article the integration of 3D building models with databases were presented. Two methods of connection of both sets of data were analyzed. First was based on independent connection CAD model with database file and the second was integrated both types of data in CityGML structure. The capabilities of both methods on example 3D data were examined. The 3D data interior and exterior part of building were included. Based on analyzes it was found that the first connection methods used ODBC interface was more friendly for user, because integration could be done in CAD software usually used to 3D models creation. This method to connection used unique identifier MSLINK definited for all database records. The structure of connected database allowed to connect together individual attribute to set of date (tables) collected in different department of institution. The CityGML standard allowed saving not only descriptive information, but also describe semantic and topology of the objects. This format on creation stage request from user a knowledge about specific recording structure based on XML code. In CityGML standard default attributes for individual spatial objects were defined. The values for this attributes in specific code list were determined. In both presented methods it was allowed to add user attributes.

PL

W Polsce w ostatnich latach dla wielu miast powstały modele 3D zabudowy. Opracowania te zawierają głównie modele budynków prezentujące tylko informację geometryczną. Celowym jest jednak poszerzenie funkcjonalności modeli i spektrum ich zastosowań poprzez dołączenie do nich danych opisowych zawartych w istniejących bazach danych. W artykule przedstawiono zagadnienie integracji modeli 3D budynków z bazami danych opisowych. Przeanalizowano dwie metody wzajemnego powiązania obu zbiorów. Analizy oparto na rozwiązaniach wykorzystujących niezależne połączenie modelu CAD z plikiem bazodanowym oraz integrację obu typów danych w ramach jednego formatu CityGML. Możliwości obu metod określono na podstawie przykładowych opracowań z wykorzystaniem danych testowych. Dane testowe stanowiły modele 3D wewnętrznej jak i zewnętrznej części budynku. W wyniku przeprowadzonych testów stwierdzono, że zastosowanie pierwszego sposobu połączenia wykorzystującego interfejs ODBC jest bardziej przyjazne dla użytkownika, ponieważ pozwala na integrację obu zbiorów w oprogramowaniu CAD, które wykorzystuje się najczęściej do modelowania 3D. Sposób łączenia w przypadku tego rozwiązania opiera się na zastosowaniu do powiązania z obiektami modelu unikalnego identyfikatora MSLINK zdefiniowanego dla każdego z rekordów zawartych w bazie danych. Metoda ta pozwala również na zestawienie poszczególnych atrybutów w grupy danych (tabele) dotyczących np. określonej jednostki administracyjnej budynku. CityGML pozwala natomiast na zapis kompleksowej informacji o budynku mającej nie tylko charakter opisowy, ale również określający semantykę i topologię jego poszczególnych obiektów. Format ten wymaga od użytkownika specyficznego zapisu danych przestrzennych już na etapie ich tworzenia lub transformacji danych istniejących z wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania. Dodatkowym ułatwieniem CityGML są zdefiniowane w schemacie podstawowe atrybuty opisowe dla poszczególnego typów obiektów przestrzennych, których wartości określone zostały w listach kodowych. W obu analizowanych metodach możliwe jest dodawanie atrybutów użytkownika.

8

Wykorzystanie naziemnego skaningu laserowego do inwentaryzacji pomieszczeń biurowych

Kraszewski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

187--196

PL

W artykule przedstawione zostały aspekty budowy przestrzennego modelu pomieszczeń na podstawie danych z naziemnego fazowego skanera laserowego. Zakres prac obejmował pozyskanie i połączenie danych skanerowych, a następnie opracowanie na ich podstawie modelu 3D wnętrz. Jako obiekt testowy wykorzystano pomieszczenia Zakładu Fotogrametrii Instytutu Geodezji i Kartografii. W wyniku porównania parametrów skanowania stwierdzono, że można wykonać skan jednego stanowiska z zachowaniem odpowiedniej rozdzielczości w czasie poniżej 4 minut. Połączenie pojedynczych skanów wykonano z wykorzystaniem kul i tarcz referencyjnych z dokładnością na poziomie 2 mm. Modelowanie pozyskanych danych przeprowadzono w środowisku oprogramowania MicroStation. W procesie modelowania wykorzystano możliwość dowolnego obracania chmury punktów oraz definiowania pomocniczego układu współrzędnych AccuDraw. W czasie odtwarzania kształtów elementów pomieszczenia stwierdzono również, że do określenia wielkości, niektórych nie zarejestrowanych elementów (np. usuniętych w czasie filtracji w skutek błędnego określenia ich położenia) wykorzystać można przecięcie płaszczyzn prostopadłych do już istniejących z linią poprowadzoną między punktami sąsiadującymi z usuniętymi, a danym położeniem skanera. W większości przypadków pomieszczenia biurowe ze względu na swoją prostotę można zamodelować wykorzystując rzut poziomy (do modelowania kształtu pomieszczeń i elementów infrastruktury się w nim znajdujących) oraz rzuty pionowe chmury punktów (do nadania wysokości odwzorowywanym obiektom). Na podstawie wykonanego testowego opracowania stwierdzono, że przy pomocy danych z skanera laserowego można w szybki sposób odtworzyć z odpowiednią szczegółowością sytuację wewnętrzną budynków z dokładnością ±6 mm.

EN

In this article aspects of indoor spatial model construction from terrestrial phase laser scanner data were presented. Range of work included cloud points acquisition and connection, and then elaboration an interior 3D model. Test object were rooms of the Department of Photogrammetry located in Institute of Geodesy and Cartography. As a result of comparison the available scanning parameters it was found that a full scan with the appropriate resolution can be done in less than 4 minutes. Connection of single scans on the basis of spheres and shields with an accuracy better than 2 mm was performed. Modeling of the obtained data in MicroStation software was done. In the modeling process the possibility of point cloud rotation and defining an auxiliary coordinate system AccuDraw was used. Some elements can’t be modeled because bad cloud points described them were removed during filtration. The shape of these elements can be modeled using intersection between perpendicular plane and line crossing neighboring deleted points of cloud as well as center of scanner head. In most cases the office spaces with used of cloud points floor plan (for modeling the shape of rooms and there infrastructure elements) and vertical plans (to give a height of objects) can be modeled. Based on performed studies it can be concluded that situation inside buildings with sufficient detail and accuracy of ± 6 mm can be quick modeled on the basis of laser scanner data.

9

Calibration of digital SLR Nikon D3X for the use in digital photogrammetry projects

Kraszewski B.

Geoinformation Issues

|

2011

|

Vol. 3, no. 1(3)

51-60

EN

Results of research on calibration of high-resolution digital camera Nikon D3X have been presented. CMOS matrix stability in recording process of digital images, calculation of principle distance as well as principal point, radial distortion and tangential distortion were determined. The interior orientation parameters determined during calibration in test project were examined. All test images were obtained using three replaceable Nikkor lens of 24, 35 and 50 mm focal length. The calibration process was executed in Camera Calibration and Field Calibration modules of PhotoModeler software using convergent terrestrial images. It was also executed for single photo in DLT module of AeroSys software. For the determination of interior orientation parameters of digital camera for each lens the 2D and 3D test fields were used. Stability and repeatability of recorded digital images on CMOS matrix were examined on 25 control points which were evenly distributed on a white calibration table. Accuracy of pixel position on the image for 24 mm, 35 mm and 50 mm focal length was 0.06, 0.08 and 0.04 of image pixel, respectively. It was found that interior orientation parameters calculated using the PhotoModeler software for both calibration methods were correctly determined while when using the Aerosys software they were determined with lower accuracy. The very high accuracy of elaboration of a test photogrammetric project for each camera lens was obtained using interior orientation parameters calculated on the basis of convergent images and 3D field.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad kalibracją wysokorozdzielczej lustrzanki cyfrowej Nikon D3X. Badania obejmowały określenie stabilności rejestrowanych na matrycy obrazów cyfrowych, wyznaczenie odległości obrazowej, punktu głównego zdjęcia, dystorsji radialnej, dystorsji tangencjalnej oraz przetestowanie uzyskanych parametrów orientacji wewnętrznej kamery na projekcie testowym. Wszystkie etapy prac przeprowadzono wykorzystując trzy wymienne obiektywy Nikkor o ogniskowych 24, 35 i 50 mm. Proces kalibracji kamery wykonano z zastosowaniem zbieżnych zobrazowań naziemnych w oprogramowaniu PhotoModeler oraz pojedynczej sceny w module programu Aerosys. Do określenia elementów orientacji wewnętrznej aparatu z poszczególnymi obiektywami wykorzystano pole testowe płaskie oraz przestrzenne. Stabilność i powtarzalności rejestracji obrazów na matrycy sprawdzono na 25 rozmieszczonych równomiernie punktach. Uzyskane wyniki to przeciętnie: dla ogniskowej 24 mm - 0.06 piksela, 35 mm - 0.08 piksela, 50 mm - 0.04 piksela. Kalibrację wykonano wykorzystując moduły Camera Calibration i Field Calibration oprogramowania PhotoModeler oraz moduł DLT programu Aerosys. Najdokładniej dla wszystkich obiektywów opracowano przykładowy projekt fotogrametryczny, stosując elementy orientacji wewnętrznej testowanej lustrzanki, wyznaczone na podstawie zdjęć zbieżnych testu trójwymiarowego.

10

Określanie zakresu wykorzystania modeli stereoskopowych naziemnych zdjęć cyfrowych do odtwarzania wnętrz pomieszczeń

Kraszewski B.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2011

|

Vol. 60, nr 3

277-290

PL

W artykule przedstawiona została technologia modelowania wnętrz pomieszczeń z zastosowaniem par stereoskopowych naziemnych obrazów cyfrowych. Do przykładowego opracowania wykorzystano 5-megapikselowy aparat cyfrowy Minolta A1, który skalibrowano z wykorzystaniem testu 2D. Zakres przeprowadzonych badań obejmował przygotowanie niemetrycznego aparatu cyfrowego do pomiaru fotogrametrycznego, orientację par stereoskopowych naziemnych obrazów cyfrowych oraz proces odtworzenia poszczególnych elementów pomieszczenia, z wykorzystaniem pomierzonego na zorientowanych stereogramach zbioru punktów 3D. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że naziemne zobrazowania cyfrowe można zorientować wzajemnie z dokładnością 0,3 piksela matrycy obrazującej, a błąd orientacji bezwzględnej nie przekroczył wartości trzech pikseli terenowych. Stwierdzono również, że przy zastosowaniu zbioru punktów 3D uśrednionych z pomiarów na wielu modelach stereoskopowych możliwe jest odtworzenie wnętrza budynku wraz ze znajdującymi się w nim przedmiotami z dokładnością ± 3,8 mm.

EN

In the article, the technology of elaboration of terrestrial stereo models of objects interior was presented. In the test, a 5-megapixels digital camera Minolta A1 which was calibrated with the use of the field test 2D was used. The preparation of the non-metric camera to photogrammetric tasks, realization of absolute orientation of stereo models of terrestrial images, as well as reproducing the details of the room interior with use of a set of points 3D measured on these models were made. On the basis of the analysis of the test results it was affirmed that the relative orientation accuracy is 0.3 pixel of the source image and accuracy of the absolute orientation was not larger than 3 GSD. It was also found that using the average 3D set of points measured on many terrestrial stereo models, the modelling building interiors with accuracy of 3.8 mm is possible.

11

Method for acquiring building registry vector data with modern photogrammetric techniques

Ewiak I., Kraszewski B.

Geoinformation Issues

|

2009

|

Vol. 1, no 1

41-51

EN

This article presents a methodology for acquiring vector data to supplement building registry databases via a process of integrating surveying data and photogrammetric data using modern measurement tools and methods. The main portion of the article categorizes such a photogrammetric/surveying measurement system developed following this methodology, describing its functionality particularly in respect to the importing and integration of data in the process of adjusting photogrammetric and surveying observations, using the solution of observation equations proposed by authors. The photogrammetric process of obtaining vector data for the use in the building registry, based on stereo measurements performed on models obtained from images taken by the UltraCam-X large-format aerial digital camera and from image sequences obtained from an ADS-40 pushbroom digital aerial camera, have been analysed. Given the increasing importance of photogrammetric measurements in supplying data for building registry databases, the scope of use of such measurements in relation to existing field survey measurements, was considered. The individual stages in the processing of photogrammetric/surveying data using the proposed application developed by the authors within the MicroStation design environment, were presented and discussed. In conclusion it has been stated, that taking the right methodological approach to acquiring such vector data to supplement building registry databases paves the way to establishing a modern cadastral system.

PL

W artykule przedstawiono metodykę zasilania bazy danych ewidencji budynków pozyskiwanych w procesie integracji pomiarów geodezyjnych i fotogrametrycznych realizowanych z wykorzystaniem współczesnych narzędzi i metod pomiarowych. W ramach niniejszej metodyki został opracowany geodezyjno-fotogrametryczny system pomiarowy, którego charakterystyka stanowi zasadniczą treść artykułu. Opisana została funkcjonalność tego systemu ze szczególnym uwzględnieniem importu danych oraz ich integracji w procesie wyrównania obserwacji geodezyjnych i fotogrametrycznych z wykorzystaniem autorskiego rozwiązania równań poprawek. Przeprowadzono analizę procesu fotogrametrycznego pozyskiwania danych wektorowych dla potrzeb ewidencji budynków na podstawie pomiarów stereoskopowych na modelach zdjęć pochodzących z wielkoformatowej lotniczej kamery cyfrowej UltraCam-X oraz modelach utworzonych z sekwencji obrazowych pozyskanych lotniczą kamerą skanerową ADS-40. Wobec rosnącej roli pomiarów fotogrametrycznych w procesie zasilania baz danych ewidencji budynków określono zakres ich wykorzystania w stosunku do obowiązujących dotychczas geodezyjnych pomiarów terenowych. W niniejszym artykule scharakteryzowane zostały poszczególne etapy opracowania danych fotogrametrycznych i geodezyjnych z wykorzystaniem autorskiej aplikacji działającej w środowisku projektowym MicroStation. Stwierdzono, że odpowiednie działania metodyczne w zakresie pozyskiwania danych wektorowych dla potrzeb ewidencji budynków stanowią podstawę nowoczesnego systemu katastralnego.

12

Analiza dokładności podstawowych produktów fotogrametrycznych uzyskanych z zobrazowań pozyskanych trzylinijkową cyfrową lotniczą kamerą ADS40

Kraszewski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2009

|

Vol. 20

227--236

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analizy dokładności numerycznych modeli terenu oraz ortoobrazów wygenerowanych na podstawie zobrazowań ADS40. Przeprowadzono analizę dokładności produktów fotogrametrycznych w funkcji metody orientacji zobrazowań wykorzystanych do ich generowania. Badania wykonano w Zakładzie Fotogrametrii Instytutu Geodezji i Kartografii w ramach projektu badawczo-rozwojowego finansowanego ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w latach 2007-2009. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że przy wykorzystaniu do generowania NMT zobrazowań zorientowanych na podstawie wyrównania z fotopunktami można uzyskać dla terenów równinnych produkt o dokładności mZ=0.12 m. Ortoobrazy o dokładności 1 piksela obrazu źródłowego uzyskuje się przy zastosowaniu do ortorektyfikacji zobrazowań nadirowych zorientowanych na podstawie wyrównania bez fotopunktów lub zobrazowań zorientowanych na podstawie wyrównania z fotopunktami. W przypadku ortoobrazów wygenerowanych na podstawie zobrazowań wyrównanych blokowo z fotopunktami uzyskuje się jednakową dokładność niezależnie od kąta obrazującego kamery.

EN

The results of the accuracy analysis of digital terrain models and orthoimages generated from ADS40 images are presented. The analysis is concerned with photogrammetric products obtained from raw and oriented ADS40 image data. It was confirmed that the accuracy of digital terrain models generated on the basis of ADS40 oriented images is about 0.12 m for flat areas. It was found, that the accuracy of orthoimages generated from the nadir ADS40 images with pixel size 0.25 m is at the level of one pixel. Similar results can be obtained from off-nadir viewing of ADS40 images.

13

Opracowanie nieregularnego bloku wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych QuickBird

Kraszewski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18a

305--312

PL

W niniejszym artykule zaprezentowane zostały zagadnienia dotyczące metodyki opracowania panchromatycznych scen satelitarnych QuickBird o nieregularnych kształtach, dla których informacja obrazowa została ograniczona do zasięgu terytorialnego powiatów lub innych jednostek administracyjnych celem zmniejszenia kosztów ich pozyskania. Głównym celem badań metodycznych była analiza wpływu nieregularności zobrazowań QuickBird na dokładność triangulacji satelitarnej bloku oraz korekcji geometrycznej poszczególnych jego scen. Dokonano analizy błędów triangulacji satelitarnej bloku scen QuickBird w funkcji liczby fotopunktów rozmieszczonych symetrycznie na całym zobrazowanym obszarze testowym. Analizie podlegał również wpływ pomiaru punktów wiążących w pasie wzajemnego pokrycia scen na dokładność procesu triangulacji bloku satelitarnego. W toku badań testowych porównano dwie metody korekcji geometrycznej zobrazowań QuickBird (RPC oraz Generic Pushbroom) zaimplementowane w środowisku oprogramowania Leica Photogrammetry Suite (LPS) firmy Erdas Imagine. Opracowano metodykę korekcji geometrycznej panchromatycznych scen QuickBird o nieregularnych kształtach w dwóch wariantach, z których pierwszy uwzględniał rozmieszczenie fotopunktów wyłącznie w wydzielonym regularnym fragmencie (prostokącie) sceny, drugi zaś dotyczył rozmieszczenia fotopunktów na całym jej obszarze. Miarą oceny dokładności procesów fotogrametrycznych zmierzających do wyznaczenia elementów orientacji zewnętrznej poszczególnych scen bloku satelitarnego były błędy średnie liczone z poprawek do współrzędnych punktów kontrolnych. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dla uzyskania optymalnego rezultatu korekcji geometrycznej nieregularnych scen QuickBird w procesie triangulacji satelitarnej, należy pomierzyć 36 punktów wiążących rozmieszczonych symetrycznie w pasie wspólnego pokrycia scen oraz, że dokładność tego procesu charakteryzują błędy średnie mX = 0.7 m, mY = 0.4 m, mZ = 1.2 m. Stwierdzono również, że niezależną korekcję geometryczną poszczególnych scen bloku satelitarnego QuickBird można wykonać z dokładnością mx = 0.7 m, my = 1.4 m, przy czym dokładność ta jest zdecydowanie wyższa przy zapewnieniu pełnego pokrycia sceny zbiorem punktów osnowy fotogrametrycznej. W analizowanych procesach korekcji geometrycznej nieregularnych scen QuickBird wskazano na metodę RPC, która przy mniejszym nakładzie pomiarów terenowych daje lepsze rezultaty.

EN

The paper presents methodology for the development of panchromatic irregular QuickBird satellite images the data for which image are spatially confined to an administrative district or other administrative unit. The main aim of this methodological research was to analyse effects the irregularity in QuickBird satellite images on the accuracy of triangulation of a satellite image block and the accuracy of geometrical correction of individual frames. The accuracy analysis of satellite triangulation of QuickBird scenes in the function of the number of control points located symmetrically in the entire test area was performed. The analysis focused on effects of measuring tie points on the satellite triangulation process. Two methods of geometrical correction of QuickBird scenes (RPC and Generic Pushbroom) implemented in the Leica Photogrametry Suite (LPS) software were compared. Two methodological approaches for geometrical correction of panchromatic irregular QuickBird images were developed. The first approach involves the distribution of control points in a separate, regular fragment (rectangle) of the scene only. In the other approach, the control points were located throughout the entire scene. The RMSEs calculated on the basis of check points residual served as estimators of the accuracy of the photogrammetric process designed to delimit the absolute orientation of individual scenes of a satellite block. The research showed that the optimal result of geometrical correction of irregular QuickBird scenes in the satellite triangulation process was obtained by measuring 36 tie points arranged symmetrically in the fragment of the scenes examined. It was also demonstrated that the accuracy of the process is RMSE (X) = 0.7m, RMSE (Y) = 0.4m, RMSE (Z) = 1.2m. An independent geometrical correction of QuickBird scenes is possible to perform with an accuracy of δx = 0.7 m and δy = 1.4 m; it was also shown that the accuracy was considerably improved by the full coverage of the control points in the scene. It was shown that the best results were obtained in the RPC model-based geometrical correction of irregular QuickBird scenes.

14

Aspekty dokładności generowania NMT na podstawie obrazów z cyfrowej kamery ADS40

Ewiak I., Karwel K., Kraszewski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18a

111--119

PL

W artykule zaprezentowano analizę porównawczą dokładności generowania numerycznego modelu terenu (NMT) w oparciu o dane pozyskane skanerową lotniczą kamerą cyfrową ADS40 i przetworzone przy udziale różnych systemów fotogrametrycznych. Prace prowadzone były w Zakładzie Fotogrametrii, Instytutu Geodezji i Kartografii w ramach realizacji projektu badawczego finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w latach 2007-2009, którego jednym z głównych celów jest określenie metodyki opracowania NMT z trzylinijkowej lotniczej kamery cyfrowej. W niniejszym artykule opisano metodykę generowania numerycznego modelu terenu na podstawie stereoskopowych zobrazowań z cyfrowej kamery lotniczej ADS40. Do badań wykorzystano blok fotogrametryczny składający się z trzech szeregów zdjęć, z których każde pozyskane było w kanale panchromatycznym w sekwencji przód-wstecz oraz w kanale czerwonym w nadirze. Do opracowania danych źródłowych wykorzystano moduły programów Image Station firmy Intergraph, DTM Box firmy Inpho oraz Leica Photogrammetry Suite firmy ERDAS. Do analizy porównawczej wykorzystano NMT wygenerowane na podstawie sekwencji zorientowanych zewnętrznie zobrazowań ADS40 z uwzględnieniem elementów pomiaru GPS oraz IMU, a także pomiaru dodatkowych punktów wiążących. Do oceny dokładności NMT wykorzystano dane referencyjne w postaci profili kontrolnych pomierzonych w terenie techniką GPS. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dokładność automatycznego generowania NMT na podstawie zobrazowań z trzylinijkowej kamery ADS40 waha się w przedziale od 0.13 m do 1.42 m. Dokładność ta zależy głównie od kanałów spektralnych zobrazowań użytych w procesie pomiaru korelacyjnego, kąta obrazującego linijki detektora oraz użytego systemu pomiarowego. Na podstawie analiz dokładnościowych potwierdzono, że najlepsze wyniki uzyskano dla NMT wygenerowanych przy wykorzystaniu obrazów ADS40 pozyskanych przy stosunku bazowym modelu stereoskopowego bliskim 0.8.

EN

The paper discusses a comparative analysis of accuracy in generation of the digital elevation model (DEM) on the basis of ADS40 data processed by different photogrammetric systems. The research, supported by the Ministry of Science and Higher Education, was carried out in 2007- 2009 at the Photogrammetry Department of the Institute of Geodesy and Cartography. One of the main aims of the project was to develop a methodology for measuring DEM based on ADS40 images. The research made use of the photogrammetric block containing three strips of images, each taken in the panchromatic mode in sequence forward and backward, and in the red range of the visible band in the nadir. The source data were procured by using modules of the Image Station Intergraph, DTM Box Inpho and the Leica Photogrammetry Suite ERDAS software. The DEMs generated based on a sequence of ADS40 images and their absolute orientation elements estimated with GPS and IMU measurement as well as additional pass and tie points were used in the comparative analysis. To estimate the accuracy of DEM, reference data in the form of terrain profiles measured by GPS were used as well. The analyses allowed to conclude that the accuracy of automatic measurement of DEM altitude points, based on different combinations of ADS40 images, ranges between 0.13 and 1.42 m. The accuracy depends mainly on the spectral resolution of images used in correlative measurement, in viewing the detector line angle , and on the measuring system used. The DEM accuracy analyses demonstrated the best results of autocorrelation measurements to be obtained for the ADS40 stereoscopic model base ratio of 0.8.