Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An accuracy assessment of spot heights on Digital Elevation Model (DEM) derived from ALS survey: case study of Łysica massif

Hajdukiewicz M., Romanyshyn I.

Structure and Environment

|

2017

|

Vol. 9, no. 2

125--132

EN

The paper presents an analysis of ALS – derived DEM (created as part of ISOK project) of Łysica massif in Łysogóry range, Poland. The contour map, slope map, and cross sections of the massif were derived of DEM, and compared to reference data – an earlier cartographical elaborations, including topographical map 1:10000 and forest economical map 1:5000, and to field survey, conducted in 2016 sep. using GNSS and differential leveling methods. A high accuracy of DEM was confirmed, corresponding to requirements of ISOK project. The surveys revealed, that real elevations of the tops of Łysica massif vary from the values shown on topographical map 1:10000. According to precise GNSS and leveling surveys, the main top is higher by 1.2 m (GNSS measurement 613.4 m a.s.l., DEM measurement 613.14 m a.s.l.), and the eastern top, named Skała Agaty, being higher by 5 m (GNSS measurement 613.7 m a.s.l., DEM measurement 613.4 m a.s.l.), and this top is actual highest point of Łysica massif and thus Świętokrzyskie mountains.

PL

W artykule opisano analizę NMT otrzymanego z pomiarów ALS (opracowanego w ramach projektu ISOK) dla masywu Łysicy w Górach Świętokrzyskich. Mapa warstwicowa, mapa spadków oraz profil poprzeczny otrzymane z NMT zostały porównane z wcześniejszymi opracowaniami, takimi jak mapa topograficzna w skali 1:10000, leśna mapa gospodarcza w skali 1:5000 oraz z wynikami pomiarów terenowych przeprowadzonych w 2016 roku metodą GNSS RTK i niwelacji geometrycznej. Potwierdzono wysoką dokładność NMT, odpowiadającą wymogom projektu ISOK. Pomiary wykazały również, że rzeczywiste wysokości wierzchołków masywu Łysicy różnią się od wartości podawanych na mapach topograficznych w skali 1:10000. Według dokładnych pomiarów GNSS oraz niwelacji geometrycznej, wierzchołek główny jest wyższy o ponad 1,2 m (pomiar GNSS: 613,4 m n.p.m., pomiar na NMT: 613,14 m n.p.m.), a wschodni wierzchołek (Skała Agaty) jest wyższy o ponad 5 m (pomiar GNSS: 613,7 m n.p.m., pomiar na NMT: 613,4 m n.p.m.), co oznacza, że jest on faktycznie najwyższym wierzchołkiem masywu Łysicy, a tym samym również Gór Świętokrzyskich.

2

Wykorzystanie danych teledetekcyjnych do poszukiwania miejsc wskazujących na obecność jam grobowych ofiar Obławy Augustowskiej

Dukaczewski D., Bochenek Z., Karwel A. K., Paradysz H., Kulikowski Z.

Roczniki Geomatyki

|

2017

|

T. 15, z. 1(76)

63--78

PL

W styczniu 2015 roku Oddziałowa Komisja Ścigania Zbrodni przeciwko Narodowi Polskiemu w Białymstoku wydała postanowienie o zasięgnięciu opinii Instytutu Geodezji i Kartografii w sprawie możliwości istnienia jam grobowych, powstałych w okresie co najmniej od lipca 1945 roku, na terenie Augustowa, dróg pomiędzy miejscowościami: Giby, Stanowisko, Rygol a Kaletami oraz na terenie sąsiadującym z miejscowością Kalety. Celem badania było ustalenie, czy dostępne dane przestrzenne (archiwalne zdjęcia lotnicze z lat 1953-1989, dane z lotniczego skaningu laserowego oraz dane satelitarne o dużej, podwyższonej i wysokiej rozdzielczości) pozwalają na identyfikację miejsc naruszeń terenu, wskazujących na możliwość istnienia jam grobowych, w których mogłyby zostać pogrzebane ofiary „Obławy Augustowskiej”. W celu realizacji badania po skompletowaniu i przetworzeniu dostępnych danych przestrzennych, utworzeniu szczegółowego NMT i map mikrorzeźby, przeprowadzono analizę danych i wypracowano (z wykorzystaniem wiedzy z zakresu geografii fizycznej kompleksowej) klucz fotointerpretacyjny. Dysponując wynikami tego etapu prac możliwe było dokonanie identyfikacji miejsc naruszeń terenu, wskazujących na możliwość istnienia jam grobowych. Przeprowadzona weryfikacja terenowa umożliwiła wstępną ocenę prawdopodobieństwa obecności jam grobowych, zaś analiza spektralna i klasyfikacja nadzorowana pozwoliła na ilościową ocenę wiarygodności badanych obiektów oraz ekstrapolację uzyskanych wyników na terenie polskiej i białoruskiej części Puszczy Augustowskiej. Przeprowadzone badania pozwoliły na zidentyfikowanie 4 obiektów o bardzo dużym prawdopodobieństwie obecności jam grobowych w Augustowie, 44 obiektów na terenie polskiej części Puszczy Augustowskiej (w tym 4 o bardzo dużym prawdopodobieństwie, 5 o dużym prawdopodobieństwie, 4 średnim prawdopodobieństwie, 6 o niskim i 25 o bardzo niskim prawdopodobieństwie) oraz 85 obiektów na terenie części białoruskiej (w tym 4 o bardzo dużym prawdopodobieństwie, 14 o dużym prawdopodobieństwie, 21 o średnim prawdopodobieństwie, 25 o małym prawdopodobieństwie obecności jam grobowych). Pełna lista zidentyfikowanych obiektów (wraz a ich współrzędnymi geograficznymi) oraz ich katalog, zawierający wycinki map topograficznych, zdjęć lotniczych, kompozycji w barwach umownych na podstawie danych satelitarnych został zawarty w raporcie przekazanym IPN. Sondowanie, przeprowadzone na jednym obiekcie, pozwoliło na odkrycie szczątków dwóch osób. Przeprowadzone prace wykazały, iż optymalne wyniki w zakresie wykorzystania panchromatycznych zdjęć lotniczych i multispektralnych danych satelitarnych do identyfikacji jam grobowych można osiągnąć w przypadku dysponowania materiałem zarejestrowanym w ciągu 4-5 lat od chwili wydarzeń. Pozwoliły one jednak stwierdzić, że w przypadku terenów leśnych możliwa jest detekcja tego typu obiektów również z wykorzystaniem danych zarejestrowanych znacznie później (zdjęć lotniczych po 8 latach, danych satelitarnych o dużej i bardzo dużej rozdzielczości przestrzennej odpowiednio po 59 i 69 latach, danych ze skaningu laserowego po 70 latach).

EN

To guarantee the save transport of the spoils of war from the former East Prussia to Grodno by Soviet Army the head of NKVD L. Beria have decided to eliminate the members of the Polish resistance Home Army (1939-1945) Armia Krajowa in Augustów region (Poland). The operation was carried out by the Red Army, the NKVD and the Main Directorate of Counter-Intelligence ‘SMERSH’ with the assistance of Polish officers of the Ministry of Public Security in July 1945. 592 of 7049 arrested persons who have disappeared are presumed to have been executed and buried in former Byelorussian Soviet Socialist Republic. Despite many Polish diplomatic notes issued since 1946 the location of the mass graves remained unknown. In January 2015 the Polish Institute of National Remembrance was asking the Institute of Geodesy and Cartography (IGiK) to carry out the prospection of places implying an existence of grave pits of the victims of Augustów roundup in Byelorussian and Polish parts of Augustów Forest. The goal of analysis was to test the potential of spatial data to identify the locations of places of decayed soils, implying the possibility of existence of grave pits. To achieve this goal it was necessary to complete and to process the available spatial data (i.e.: archive and recent aerial photographs, old low resolution and recent very high resolution multispectral satellite data, airborne laser scanning data), to produce detailed DTM and microrelief maps, to analyze the spatial data and to elaborate the photointerpretation key. Having this it was possible to identify the locations of places, implying the possibility of existence of grave pits and to estimate the reliability of those places by field check, as well as to extend the results of research with satellite data supervised classification. The investigations allowed to identify 4 reliable places of decayed soils, implying the possibility of existence of grave pits in Augustów, as well as 44 places of potential grave pits of transport fugitives in Polish part of Augustów forest (4 of very high probability, 5 of high probability, 4 of medium probability, 6 of low and 25 of very low probability). In Byelorussian part of Augustów forest it was possible to identify 85 places of decayed soils. Four of them near Kalety and Giedź can be (presumably) the grave pits. Fourteen objects were classified as a very probable grave pits, 21 others – as a medium probable burial places. Forty six objects were judged as low probable places of grave pits. The full list of objects with coordinates and extracts of maps, aerial and satellite orthophotomaps was included into the report submitted to the Polish Institute of National Remembrance. The control dig carried out in the case of one object in Polish part of the Augustów forest allowed to find the grave of 2 persons. The carried research have revealed, that the best results of investigations of grave pits identification can be achieved when the aerial photographs and/or satellite data acquired 4-5 year after the burial are available. However, it should be stressed that in the case of forest areas even analysis of remote sensing data recorded after much longer period (aerial photos after 8 years and 36 years, high and very high resolution satellite data – after 59 and 69 years, airborne laser scanning data – after 70 years) can allow to identify the objects of probable grave pits.

3

Lotniczy skaning laserowy (LiDAR-ALS) jako źródło danych do obliczeń stateczności skarp na terenach zadrzewionych i zakrzewionych

Piechota A.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 10/2

811--816

EN

The paper discusses the problem of quick acquire height data for calculation of escarpment stability. In past the slope of profile was obtainedfrom classical land survey methods (like Total Station, GNSS, etc.), carto- metric measurement on maps or measurements based on a Digital Terrain Modelfrom aerial photography. Now we have a new method that is Airborne Laser Scanning (LiDAR-ALS). In 2011-2014 almost all country was measured in this method. The declared accuracy of height measurement on the durable surfaces is about 0.10-0.15 m. Author compared this method with classical method Global Navigation Satellite System - Real Time Network (GNSS-RTN) on two wooded and bushy areas. The comparison was based on the measurement characteristic points on the profiles and acquisition of height data from LiDAR-ALS data. Data in this method were obtained in two ways: from point cloud and from DTM createdfrom this point cloud. In the next step, height differences were calculated and these data were subjected to basic statistical calculations. The result of the study was a mean error of height data from LiDAR-ALS and conclusions about its usefulness in acquire height data for calculation of escarpment stability.

4

Projektowanie instalacji solarnych z wykorzystaniem GIS - studium przypadku

Krawczyk D. A., Kolendo Ł.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 1

20--23

PL

W artykule omówiono zagadnienia związane z planowaniem instalacji z kolektorami słonecznymi na potrzeby podgrzania ciepłej wody użytkowej w budynkach jednorodzinnych. Wykorzystano wyniki wcześniejszych badań związanych z wyznaczeniem połaci dachowych cechujących się największą przydatnością do posadowienia instalacji solarnych na terenie jednego z osiedli Białegostoku. Przeanalizowano możliwość rozmieszczenia na dachach rurowych, próżniowych kolektorów słonecznych zapewniających w okresie letnim przygotowanie ciepłej wody użytkowej dla 1-4 mieszkańców. W większości przypadków (80,92%) możliwe było zaspokojenie potrzeb rodziny 4-osobowej na c.w.u., w przypadku 2,89% połaci możliwe było umieszczenie 2 kolektorów, które zapewniłyby przygotowanie wody dla 2-3 osób, a w przypadku 12,79% budynków - 1 mieszkańca. Wykorzystanie technik GIS może być przydatne w fazie oceny możliwości zastosowania kolektorów słonecznych w przypadku istniejących budynków.

EN

In this paper the issues involved in planning of the systems with solar collectors for the domestic hot water preparation in single-family houses. The analysis is based on the results of previous studies related to the highest suitability of roofs in terms of mounting solar installations in one of the residential districts in Bialystok. The possibility of installation of tube, vacuum solar collectors on roofs to provide in summer full DHW heating for 1-4 people was analyzed. In the vast majority of cases (80,92%) it was possible to meet the needs of the 4-person family of 4-person, in the case of 2,89% slopes it was possible to install 2 collectors that would ensure the heating of water for 2-3 people, and 12,79% of the buildings could be used only for preparing water for 1 capita. The applying of GIS techniques may be useful in the evaluation phase of the possibility of the use of solar collectors in case of existing buildings.

5

Wykorzystanie danych lotniczego skanowania laserowego oraz analiz widoczności GIS do oceny przemian krajobrazu warownego Twierdzy Kraków

Zięba K., Wężyk P.

Roczniki Geomatyki

|

2016

|

T. 14, z. 5(75)

627--638

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania danych lotniczego skanowania laserowego, jako nowoczesnego narzędzia wykorzystywanego przy inwentaryzacji oraz modelowaniu 3D obiektów związanych z zawodem architekta krajobrazu. Aby udowodnić użyteczność tego narzędzia, przeprowadzono działania inwentaryzacyjne na wybranych obiektach zabytkowych należących do Twierdzy Kraków – zespołu dzieł obronnych z czasów zaboru austriackiego na terenie Krakowa. Problematyka przedstawionej pracy dotyczy możliwości wykorzystania danych ALS do identyfikacji form fortyfikacji, wizualizacji obiektów oraz wykonania analiz widoczności w celu oceny przemian krajobrazu warownego Twierdzy Kraków. Przeprowadzone analizy 3D GIS wykazały dużą przydatność danych ze skaningu laserowego do identyfikacji fortyfikacji, inwentaryzacji stanu istniejącego na poziomie krajobrazowym, wizualizacji tych obiektów oraz wykonania analiz, pomocnych w podejmowaniu decyzji dotyczących przyszłego zagospodarowania krajobrazu warownego, a także możliwości formułowania szczegółowych zapisów w planach miejscowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod pozyskiwania informacji dane ALS stanowią nową generację danych geoprzestrzennych. Stwarzają możliwość opracowania dokładniejszej metody wykorzystywanej w rewaloryzacji, ochronie i inwentaryzacji architektury militarnej.

EN

This article features the airborne laser scanning (ALS) data applicability for classification and modelling of 3D objects in a landscape architecture related professions. In order to validate the practicality and efficiency of ALS, classification of selected objects of the Krakow Fortress has been carried out (defence objects from the time of Austro-Hungarian partition annexation period were the subject of this analysis). With ALS data this study identifies forms of fortifications, visualizes data and analyzes visibility to be the base of contemporary decisions and planning of landscape of the Krakow Fortress. 3D GIS analysis showed the high usefulness to identify fortification, visualize these objects and perform visibility analysis. In contrast to traditional methods (inventories and historical documentation), laser scanning data are the new generation of geospatial data. They offer an opportunity to develop a new, faster technology used for the needs of restoration, preservation and inventory of military architecture and landscape planning.

6

Use of lidar data and selected algorithms for determining the flow lines

Szczepaniak-Kołtun Z

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2015

|

nr 18(2)

137--147

EN

This elaboration shows how to use Height Data by using airborne laser scanning (ALS) to delineation of flow lines which let to evaluation of water’s flow on terrain. Maps, which show flow lines, were generated by using GIS software and tools on testing areas. To achieve this goal were used methods of a single flow direction and multiple flow direction. Created maps which show directions of runoff, generated based on the DTM, were subjected to analysis. On the basis of these maps were evaluated the accuracy of determination of the flow direction on the testing areas by using individual algorithms. Studies determining directions of runoff can and do have large application. They will serve the author as initium to create a network of watercourses needed to convert 3D image. This model of the network 3D will be an attempt to create a component BDOT10k in the form of three-dimensional.

7

Cyfrowa analiza fotogrametryczna tempa i charakteru ruchów masowych skarpy rzecznej doliny Bugu w rejonie Drohiczyna (południowe Podlasie)

Kamiński M., Nitychoruk J.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 12/2

1461--1471

EN

The traditional approach in photogrammetric studies relies mainly on the analysis of topographic maps, supported by geological and geomorphological field mapping. This paper presents an application of the modern method of three-dimensional earth imaging – Airborne Laser Scanning. The major advantage of this method is the filtering procedure, which allows to removing vegetation and other objects from the analysed surface, resulting in more precise terrain model. We used aerial photographs for preparation of two photogrammetric digital terrain models (DTMs), which were subsequently compared to evaluate dynamic properties of landslide areas. The difference between gratings within digital models was used to determine horizontal shifts in the area of landslide. The discrepancy presented observed in the shaded relief image characterises positive elevations (erosion) shown in reddish colour, and negative ones (accumulation) displayed in bluish. The maximum scarp retreat driven by landsliding processes reached 17 m during the last 53 years, with ca. 562 m3 of accumulated colluvium.

8

Geologiczna i geomorfologiczna interpretacja danych z lotniczego skaningu laserowego (ALS) rejonu Kasprowego Wierchu (Tatry)

Wójcik A., Wężyk P., Wojciechowski T., Perski Z., Maczuga S.

Przegląd Geologiczny

|

2013

|

Vol. 61, nr 4

234--242

EN

The paper presents the geological interpretation of Airborne Laser Scanning data of Kasprowy Wierch Mt. area. The analyzed points cloud data represent the ground surface after removal of the land cover (primarily vegetation) objects. The ALS data were characterized by very high density, presenting even minor terrain forms, very difficult to identify in forested and mountain dwarfpine areas as well. The resulting image of detailed geomorphology of the study area was compared with existing maps at scale of 1 : 10 000 and literature data. This allowed verifying the extent of geological units of basement rocks and shed new light on existing opinions on the genesis of glacial sediments. An extensive landslide has been identified on the eastern slopes of Sucha Czuba Mt. The landslide has not been reported in the literature so far. Application of laser scanning data was extremely useful and allowed making new observations that enrich the existing knowledge about the geology of this part of the Tatra Mts.

9

Weryfikacja i aktualizacja bazy klaso-użytków EGIB w oparciu o analizy chmury punktów z lotniczego skanowania laserowego na przykładzie wsi Tuklęcz w województwie świętokrzyskim

Wężyk P., Gęca T.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. Spec.

97--108

PL

Transformacja ustrojowa, jaka miała miejsce w Polsce ponad 20 lat temu, a także przystąpienie naszego kraju do UE, pociągnęły za sobą liczne zmiany, m.in. w rolnictwie (likwidacja PGR, porzucanie upraw roli, wolny rynek zbytu czy wzrost konkurencyjności producentów) oraz w gospodarce prowadząc do głębokich przemian społeczno – ekonomicznych. Skutki tych transformacji zauważalne są także w przestrzeni rolniczej, najczęściej w przemianach krajobrazu. Zmiany te mają zazwyczaj charakter procesu wtórnej sukcesji leśnej zachodzącej na działkach rolnych. Tempo wkraczania i rozszerzający się z roku na rok zasięg terytorialny wtórnej sukcesji, najczęściej nie jest przedmiotem zainteresowania odpowiednich agencji lub urzędów. Technologią, która może wspomagać określanie zmian ilościowych (powierzchni, liczby działek rolniczych podlegających zmianom) i jakościowych (typ sukcesji – zbiorowiska roślinnego) przebiegających w krajobrazie - jest lotnicze skanowanie laserowe (ang. Airborne Laser Scanning; ALS). Prezentowane w pracy badania objęły 79.87 ha gruntów rolnych wsi Tuklęcz (gm. Rytwiany, powiat Staszów, woj. świętokrzyskie). W pracach wykorzystano dane EGiB (PODGiK w Staszowie) oraz dane ALS w postaci 2 zestawów chmur punktów ALS o gęstości: 2 pkt/m2 (RZGW Kraków; XI.2009r.) oraz 4 pkt/m2 (ISOK; XI.2012r.). Detekcję wtórnej sukcesji leśnej przeprowadzono stosując 4 warianty różniące się wysokością roślinności (odpowiednio: 0.4m, 1.0m, 2.0m oraz 3.0m ponad wygenerowanym NMT). Uzyskane wyniki wskazują, iż w każdym wariancie, na 50% liczby działek z użytkiem rola („R”; 60.54% całego obszaru) koncentrowało się ponad 70% wtórnej sukcesji leśnej. W zależności od jej wysokości nad gruntem, pokrywała ona od 61.05% do 31.38% klasoużytku „R” oraz od 67.03% do 34.93% pastwisk („Ps”) co świadczy o dynamicznych przemianach zachodzących na tym terenie. Cykliczne pozyskiwanie danych ALS w odpowiednich porach roku (zestaw danych ISOK wykazywał znaczący brak informacji o zadrzewieniach liściastych gatunków) bądź też stosowanie alternatywnych technologii (np. stereo-matching ze zdjęć lotniczych czy zobrazowania radarowe), stwarza szanse na zarządzanie i monitorowanie zmian zachodzących na obszarach rolniczych w Polsce. Jest to istotne ze względu na sporządzanie miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego czy też wdrażanie Krajowego Programu Zwiększania Lesistości (KPZL), zakładającego osiągnięcie poziomu 30% lesistości w Polsce w roku 2020 oraz 33% w roku 2050. Nie należy zapominać o ogromnym potencjale biomasy zgromadzonej na obszarach wtórnej sukcesji nie ujętej w bazach EGiB czy LMN PGL Lasów Państwowych a stanowiącej istotny czynnik w dobie handlu emisjami CO2 czy wdrażania dyrektyw UE o energiach odnawialnych.

EN

Dynamic economic and social changes taking place for the past 20 years in Poland, effects often of such loss of extensive agriculture and abandonment of agricultural activities particularly on small and narrow plots, usually on the soils of poor grading. Even before the Polish accession to the EU, set-aside and fallow areas cover approx. 2.3 million ha (in 2002), but in subsequent years the area drastically decreased from 1.3 million ha (in 2004), by 1.0 million ha (2005) to 0.4 million hectares (2011). As a result of cessation of mowing meadows, grazing pastures and agricultural measures, we can observed the phenomenon of secondary forest succession (plant communities of a forest properties) leading to changes in land use and land cover classes structure. Recording changes in the agro-forestry space, update reference registers of the land and building (EGiB) and control granted to farmers subsidies (direct EU payments) requires an efficient and automated technology acquisition, processing and analysis of spatial data. In addition to the used by ARiMR (in the LPIS system) vector data and aerial orthophotomaps, there is still a need to strengthen the decision-making process such as update of current ranges of land-use classes. One of the GI technologies that could be a real breakthrough is the Airborne Laser Scanning (ALS). The study area cover 137.17 ha in the village Tuklęcz (commune Rytwiany, Staszów County, Świętokrzyskie Voivodeship). The EGiB geodata came from PODGiK in Staszów. They were two ALS point cloud data sets: one provided by the RZGW in Krakow (from airborne campaign Nov. 2009; density ~2 pts/m2) and the second from ISOK project (Nov. 2012; density ~4 pts/m2). The Terrasolid and FUSION (USDA Forest Service) and ArcGIS Esri software were used in the study. Detection of vegetation was carried out in 4 variants differ in the “height above ground” of the class "succession" (thresholds: from 0.4m, 1m, 2m and 3m). The results indicate that in each scenario (variant), in the area of arable land ("R")- class (covering 60.55% of the analyzed area) were over 70% of all detected secondary forest succession polygons, covering more than 50% of agricultural land. Secondary succession occupied from 31.38% to 61.05% the land-use "R" and from 34.93% to 67.03% of the land-use Pastures’ ("Ps"), which shows the high economic transformations taking place in the area. The use of wide-scale ALS data in Poland, has been made possible by the ISOK project assuming execution to the end of 2013 for an area of about 191.000 km2 of classified ALS point cloud (cloud density: 4 pts/m2 – Standard I for agricultural areas; 12 pts/m2 - Standard II for urban areas), digital terrain model (DTM) and the digitals (topographic) surface model (DSM). In addition, the aerial photographs are obtained in the ISOK project for coloring of ALS point clouds or for orthophoto generation purpose. Observed in the years 2002 -2010 decrease by 26% the number of farms in Poland (up to 1 ha area) is some indication that the problem of abandonment of agricultural land has not yet been closed. Regular ALS campaigns or the use of alternative technologies such as stereo-matching of aerial photographs or radar technologies, it gives a good chance to manage and monitor the changes in rural areas. This retrieved data can be used in the construction of development plans of communes or management plans of Natura2000, which largely depend on properly conducted agricultural economy (Special Protection Areas - SPA) means eg mowing overgrown meadows and pastures. On the other hand, since 1995, the National Afforestation Programme (KPZL) exist, which implies achieving 30% forest cover in Poland in year 2020 and 33% in year 2050.

10

Generowanie referencyjnego numerycznego modelu terenu o zasięgu krajowym w oparciu o lotnicze skanowanie laserowe w projekcie ISOK

Kurczyński Z., Bakuła K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. Spec.

59--68

PL

W niniejszej publikacji referacie opisano analizę doboru podstawowych parametrów lotniczego skanowania laserowego mających wpływ na otrzymanie modeli wysokościowych o założonych, referencyjnych parametrach jakościowych na przykładzie lotniczego skanowania laserowego organizowanego w ramach wypełnienia zaleceń dyrektywy powodziowej w Polsce. Analiza taka legła u podstaw określenia warunków technicznych dla bardzo dużego projektu, którego realizacja nadal trwa. Rozważaniom podlegały nie tylko uwarunkowania techniczne, ale również możliwości organizacyjne i ekonomiczne. Pod uwagę wzięto także zakres prac oraz ograniczenia czasowe na ich realizację, co – przy uwzględnieniu wydajności prac – narzuca organizację prac. Spośród parametrów technicznych, analizie poddano m.in.: gęstość chmury punktów ALS, dokładność georeferencji chmur punktów, warunki meteorologiczne pozyskiwania danych ALS, parametry dokładnościowe produktów pochodnych tj. numerycznych modeli wysokościowych. W tak złożonym projekcie (podział robót na podobszary, wielu wykonawców, kilka produktów końcowych, podział na wiele etapów dostaw) kluczowym jest również odbiór i kontrola jakości, o której efektywności świadczy jej organizacja, zakres i przyjęte kryteria.

EN

The paper analyzes the selection of main parameters of ALS system having an impact on acquisition of digital elevation models described by the assumed and exorbitant qualitative characteristics on the basis of airborne laser scanning project organized as a part of recommendations included in the Floods Directive in Poland. Such an analysis was the basis for determining conditions for a huge project, whose implementation is still ongoing, as well as its organizational and economic possibilities. Another subject for consideration was the scope of the planned works and time limits for their implementation that imposed the schedule of the project with respect to the efficiency of the work. Among the technical characteristics the authors investigated the density of the LiDAR points, georeferencing of point clouds, meteorological conditions during data acquisition and parameters describing the accuracy of the final products, namely digital elevation models, were also investigated. In such a complex project (the division of the whole project for subareas, many contractors, several final products and many stages of delivery product acceptance as well as quality control are key issues, whose effectiveness is proved by good organization, their scope and the adopted criteria.

11

Wzmocnienie procesu klasyfikacji obiektowej wielospektralnych ortofotomap lotniczych danymi z lotniczego skanowania laserowego

Wężyk P., Mlost J., Pierzchalski M., Wójtowicz-Nowakowska A., Szwed P.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

467--476

PL

Klasyfikacja obiektowa (OBIA, ang. Object Based Image Analysis) jest nowatorską metodą analizy zobrazowań teledetekcyjnych, w której homogeniczne obiekty (segmenty), na które podzielony został obraz (za pomocą specyficznych algorytmów) poddawane są klasyfikacji. Dotychczasowe projekty wykazały, iż OBIA przeprowadzana na wysokorozdzielczych i wielospektralnych lotniczych ortofotomapach cyfrowych, wspierana modelami wysokościowymi, prowadzi do uzyskania bardzo dokładnych wyników. Stosunkowo niewiele prac koncentruje się na określeniu wpływu produktów pochodnych chmury punktów lotniczego skanowania laserowego (ang. Airborne Laser Scanning), takich jak wartość: odchylenia standardowego wysokości, gęstości punktów czy intensywności odbicia, na poprawę wyników klasyfikacji OBIA. W prezentowanej pracy poddano ocenie wzmocnienie procesu klasyfikacji OBIA danymi ALS na podstawie dwóch transektów badawczych („A” oraz „B”) o powierzchni 3 km2, położonych w okolicach Włocławka. Celem końcowym procesu analizy OBIA było uzyskanie aktualnej mapy klas pokrycia terenu. W opracowaniu wykorzystano lotnicze ortofotomapy cyfrowe oraz dane z lotniczego skaningu laserowego, pozyskane na przełomie sierpnia I września 2010 roku. Na podstawie punktów danych ALS wygenerowano warstwy pochodne takie jak: liczba odbić, intensywność, odchylenie standardowe, jak również wygenerowano znormalizowany Numeryczny Modelu Powierzchni Terenu (zNMPT). W wariancie pierwszym „I” wykorzystano dane uzyskane wyłącznie w nalocie fotogrametrycznym, tj. wielospektralne ortofotomapy lotnicze (kamera Vexcel) oraz indeksy roślinności (w tym NDVI i in.). Wariant drugi prac ”II” zakładał wykorzystanie dodatkowo danych z lotniczego skaningu laserowego. Określona dokładność klasyfikacji OBIA wykonanej w oparciu o cyfrową ortofotomapę lotniczą wyniosła 91.6% dla transektu badawczego „A” oraz 93.1% dla transektu „B”. Użycie danych ALS spowodowało podniesienie dokładności ogólnej do poziomu 95.0% („A”) oraz 96.9% („B”). Praca wykazała, iż zastosowanie danych ALS podnosi dokładność klasyfikacji segmentów o bardzo zbliżonych właściwościach spektralnych (np. rozróżnienie powierzchni dużych, płaskich dachów budynków od parkingów czy klas roślinności niskiej od średniej i wysokiej. Wprowadzenie warstw pochodnych ALS do procesu segmentacji poprawia także kształt powstających obiektów a tym samym klas końcowych. Analiza „surowych” danych ALS w postaci plików w formacie LAS otwiera dodatkowe możliwości, których nie daje wykorzystywanie rastrowych warstw takich jak zNMPT. Pojawiająca się w nowej wersji oprogramowania eCognition (TRIMBLE) możliwość operowania segmentami przestrzennymi jeszcze te możliwości klasyfikacji podnosi. Niewątpliwie sporym problemem w integracji informacji spektralnej (ortoobraz) oraz geometrycznej (ALS) jest efekt rzutu środkowego skutkujący przesunięciami radialnymi dla wysokich obiektów leżących w znacznej odległości od punktu głównego zdjęcia.

EN

Object Based Image Analysis (OBIA) is an innovative method of analyzing remote sensing data based not on the pixels, but on homogenous features (segments) generated by specific algorithms. OBIA based on high-resolution aerial orthophotography and powered by digital terrain models (nDSM) brings high accuracy analysis. Not many scientific papers brings implementation of ALS point cloud directly into OBIA image processing. Paper present study done on two test areas of approx. 3 km2, situated close to Wloclawek, representing different land use classes (transect “A” – urban area; transect “B” – rural and forest landscape). Geodata (digital aerial orthophotographs and Airborne Laser Scanning data) were captured almost at the same time (September 2010). Different raster layers were created from *. LAS file, like: intensity, number of returns, normalized elevation (nDSM). Two version (I and II) of OBIA classification were performed. First version (I) based only on aerial orthophotographs and different coefficients (like NDVI). Second variant of OBIA (wariant II) based additionally on ALS data. Total accuracy of variant I was 94.1% (transect “A”) and 92.6% (transect “B”). OBIA classification powered by ALS data provide to increase of the results up to 96.9% (transect “A”) and 95.0% (transect “B”) as well. Classification of objects with similar type of surface properties (like buildings and bare soil) was much better using ALS information. The ALS data improve also the shape of objects, that there are more realistic. Data fusion in OBIA processing brings new capabilities,. These capabilities are bigger thanks to processing based on 3-dimensional segments. The results of analysis would be more accurate, when orthoimages (“true ortho”) would be used, instead of standard orthophotographs. The running ISOK project in Poland will bring soon a huge data set (approx. 150 TB) of ALS and photogrammetry connected products. This situation requires suitable software to analyze it fast and accurate on the full automatic way. The OBIA classification seems to be a solution for such challenge.