Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cycle paths design based on aerial laser scan data

Bacior S., Gniadek J., Piech I., Stachowicz J.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2017

|

no. 2

21--35

EN

Development of cycle routes in Poland is a frequently discussed topic. This type of infrastructure may be designed using a variety of methods. Manual planning of new cycle paths based on aerial laser scan data is relatively quick and also precise. The ALS technique can provide the required accuracy of design map in terms of elevation measurements. It is worth noting that only a few years ago studies indicated that elevation measurements were less accurate when using this particular technique [Hejmanowska, Warchoł 2010]. The designer has a detailed insight into the studied area. He may easily assess the terrain and choose the optimal location for the given object. Planning the route course and its elevation variability is simple when using a Digital Terrain Model. The first stage of the present study analyses the rules that apply to bicycle route design and the area covered by the study. The course of the new cycle path was planned in such a way as to connect the most important places in towns as well as places of tourist interest. The resultant route is 1.8 km long and runs along the main road. Development of DTM and its visualizations were performed mainly on the basis of two point clouds provided by the Geodetic and Cartographic Documentation Center. The initial works were performed in MicroStation PowerDraft V8i software. In the next stage, a 3D visualization of the model was generated with the use of Surfer 11 program. Based on that, a longitudinal profile of the route was created.

PL

Rozwój tras rowerowych w Polsce jest często poruszanym tematem. Projektowanie tego typu infrastruktury może być wykonane różnymi sposobami. Ręczne planowanie nowych ścieżek rowerowych w oparciu o dane z lotniczego skaningu laserowego odbywa się stosunkowo szybko, a zarazem dokładnie. Technika ALS jest w stanie zagwarantować wymagane dokładności mapy projektowej w zakresie pomiaru wysokościowego. Warto zwrócić uwagę, że jeszcze kilka lat temu badania wykazywały mniejszą dokładność pomiaru wysokości tą techniką [Hejmanowska, Warchoł, 2010]. Projektant ma szczegółowy wgląd w badany obszar. Łatwo może dokonać oceny terenu i wybrać optymalne położenie projektu. Bazując na wykonanym Numerycznym Modelu Terenu można w prosty sposób zaplanować przebieg trasy oraz określić jej zróżnicowanie wysokościowe. W pierwszym etapie opracowania dokonano analizy zasad obowiązujących przy projektowaniu tras rowerowych oraz obszaru badań. Zaplanowano przebieg nowej ścieżki tak, aby łączyła najważniejsze punkty miejscowości oraz obiekty turystyczne. W efekcie powstała trasa o długości 1,8 km biegnąca wzdłuż głównej drogi. NMT oraz jego wizualizację dokonano głównie na podstawie dwóch chmur punktów pochodzących z Centralnego Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej. Opracowanie rozpoczęto w programie MicroStation PowerDraft V8i. W kolejnym etapie opracowano trójwymiarową wizualizację modelu w programie Surfer 11. Na jego podstawie stworzono profil podłużny powstałej trasy.

2

Wykorzystanie danych lotniczego skaningu laserowego w metodyce badawczej zespołów fortyfikacji nowszej w Polsce

Zawieska D., Ostrowski W., Antoszewski M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. 25

303--314

EN

Due to the turbulent history extremely reach and unique resources of military architectural objects (modern fortification complexes) are located in Poland. The paper presents results of analysis of utilization of aerial laser scanning data for identification and visualization of forts in Poland. A cloud of point from the ISOK Projects has been utilized for that purpose. Two types of areas are distinguished in this Project, covered by products of diversified standards: standards II - laser scanning of the increased density (12 points per sq.m.), standard I - laser scanning of the basic density (4 points per sq.m.). Investigations were carried out concerning the quality of geospatial data classification with respect to further topographic analysis of fortifications. These investigations were performed for four test sites, two test sites for each standard. Objects were selected in such a way that fortifications were characterized by the sufficient level of restoration and that at least one point located in forest and one point located in an open area could be located for each standard. The preliminary verification of the classification correctness was performed with the use of ArcGIS 10.1 software package, basing on the shaded Digital Elevation Model (DEM) and the Digital Fortification Model (DFM), an orthophotomap and the analysis of sections of the spatial cloud of points. Changes of classification of point clouds were introduced with the use of TerraSolid software package. Basing on the performed analysis two groups of errors of point cloud classification were detected. In the first group fragments of fortification facilities were classified with errors; in the case of the second group - entire elements of fortifications were classified with errors or they remained unclassified. The first type error, which occurs in the majority of cases, results in errors of 2÷4 meters in object locations and variations of elevations of those fragments of DFM, which achieve up to 14 m. At present, fortifications are partially or entirely covered with forests or invasive vegetation. Therefore, the influence of the land cover and the terrain slope on the DEM quality, obtained from Lidar data, should be considered in evaluation of the ISOK data potential for topographic investigations of fortifications. Investigations performed in the world proved that if the area is covered by dense, 70 year old forests, where forest clearance is not performed, this may result in double decrease of the created DTM. (comparing to the open area). In the summary it may be stressed that performed experimental works proved the high usefulness of ISOK laser scanning data for identification of forms of fortifications and for their visualization. As opposed to conventional information acquisition methods (field inventory together with historical documents), laser scanning data is the new generation of geospatial data. They create the possibility to develop the new technology, to be utilized in protection and inventory of military architectural objects in Poland.

PL

Z uwagi na burzliwą historię, na obszarze Polski znajduje się niezwykle bogaty i unikatowy w swojej różnorodności zbiór obiektów architektury militarnej (zespołów fortyfikacji nowszej). Artykuł prezentuje wyniki analiz wykorzystania danych z lotniczego skaningu laserowego do identyfikacji i wizualizacji fortów w Polsce. W tym celu wykorzystano chmurę punktów dla standardu I i II z projektu ISOK (Informatyczny System Osłony Kraju). Przeprowadzono badania pod kątem jakości klasyfikacji geoprzestrzeniach danych w aspekcie późniejszych analiz topografii fortyfikacji. Badania przeprowadzono na czterech polach testowych, po dwa pola z każdego standardu. Obiekty dobrano tak by fortyfikacje cechowały się wystarczającym stopniem zachowania oraz żeby w każdym ze standardów, znalazł się przynajmniej jeden położony w lesie i jeden odkryty. Wstępną weryfikację poprawności klasyfikacji wykonano w programie ArcGIS 10.1 w oparciu o cieniowany Numeryczny Model Terenu (NMT) i Numeryczny Model Fortyfikacji (NMF), ortofotomapę oraz analizę przekrojów przestrzennej chmury punktów. Zmianę klasyfikacji chmur punktów przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania TerraSolid. Na podstawie przeprowadzonych analiz wykryto dwie grupy błędów klasyfikacji chmury punktów. W pierwszej z nich błędnie sklasyfikowane są fragmenty urządzeń fortu, w drugiej błędnie sklasyfikowane lub nieklasyfikowane pozostają całe jego elementy. Najczęściej występujący z błędów pierwszego rodzaju powoduje błędy w lokalizacji rzędu 2÷4 m oraz kilku metrowe (max. do 14 m) różnice w wysokości tych fragmentów w NMF. Obecnie fortyfikacje pokryte są częściowo lub w całości lasami lub roślinnością inwazyjną. Dlatego też w ocenie potencjału danych z ISOK do celów badania topografii fortyfikacji, należy uwzględnić również wpływ pokrycia oraz nachylenie terenu na jakość NMT uzyskiwanego z LiDAR. Przeprowadzone eksperymenty wykazały dużą przydatność wykorzystania danych ze skaningu laserowego z projektu ISOK do identyfikacji form fortyfikacji oraz wizualizacji tych obiektów. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod pozyskiwania informacji (inwentaryzacje terenowe w zestawieniu z dokumentacją historyczną), dane ze skaningu laserowego stanowią nową generację danych geoprzestrzennych. Stwarzają możliwość opracowania nowej technologii wykorzystywanej w ochronie i inwentaryzacji architektury militarnej w Polsce.

3

Wybrane aspekty integracji danych naziemnego i lotniczego skaningu laserowego

Fryśkowska A., Kędzierski M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

Vol. 21

97--107

PL

Od kilkunastu lat zauważalny jest duży postęp technik wizualizacyjnych. Coraz częściej trójwymiarowe modele pozyskane ze zdjęć lotniczych czy satelitarnych zastępowane są modelami wygenerowanymi na podstawie lotniczego skaningu laserowego (LSL). Najnowocześniejsze systemy skanujące mają możliwość pozyskania nawet kilkudziesięciu punktów na m2 oraz rejestracji wielokrotnego echa, co pozwala na odtworzenie powierzchni terenu wraz z jego pokryciem. Jednak dane z LSL charakteryzują się dokładnością kilkunastu cm, a także specyficznymi brakami w danych: brakiem informacji o przyziemiu (w większości systemów skanujących), często o elewacji, lub o obiektach przysłoniętych innymi, wyższymi obiektami. Zauważalne są również okluzje czy też brak danych „pod obiektem”. Z kolei naziemny skaning laserowy (NSL) pozwala na bardzo dokładne (1÷5 cm) pomiary wszystkich tych elementów, które nie są kompletne czy widoczne w danych z LSL (elewacja, skomplikowana struktura, wnętrze czy kształt budynku, mostu itp.). Pełny model 3D obiektu np. budynku jest możliwy do osiągnięcia tylko poprzez połączenie danych z obu systemów skanowania laserowego. W artykule przedstawiono wybrane aspekty i metody łączenia danych z lotniczego i naziemnego skaningu laserowego w celu wykonywania trójwymiarowych modeli miast na przykładzie danych pozyskanych skanerem lotniczym Lite Mapper Q680i oraz naziemnym skanerem ScanStation2. Przeanalizowano także metody doboru punktów wiążących chmury punktów w różnych układach współrzędnych (UTM – z lotniczego i w lokalnym – z naziemnego skaningu laserowego). Ocenie poddano także wyniki transformacji. Poruszona zostanie również kwestia modelowania chmur punktów oraz łączenia wykonanych modeli z ortoobrazami.

EN

Visualization techniques have been greatly developed in the past few years. Threedimensional models based on satellite and aerial imagery are now being replaced by models generated on aerial laser scanning (ALS). The most modern of such scanning systems have the ability to acquire over 50 points per m2 and to register a multiple echo, which allows reconstruction of the terrain together with the terrain cover. However, ALS data accuracy is greater than 10cm and the data is often incomplete: there is no information about the ground level (true for most scanning systems)and often about the facade or objects which are covered by other objects. There is also no data on beneath the object. However, the terrestrial Laser Scanning (TSL) obtains higher accuracy data (1÷5cm) on all of those elements which are incomplete or not visible with ALS methods (facades, complicated structures, interiors, bridges, etc.). This paper presents chosen aspects and methods for combining data from aerial and terrestrial laser scanning for the purpose of creating three-dimensional models of cities. This will be done based on data acquired using the Lite Mapper Q680i aerial scanner and the ScanStation2 terrestrial laser scanner. Methods for choosing tie points to combine point clouds in different data (UTM from aerial measurements and a local datum from terrestrial scanning) will be analyzed. The results of transformations will also be evaluated. The problem of modeling point clouds and combining created models with othro-images will also be dealt with.

4

Wykrywanie pojedynczych drzew na podstawie zintegrowanych danych lidarowych i fotogrametrycznych

Marmol U.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2009

|

Vol. 19

279--286

PL

Lotniczy skaning laserowy to efektywna i wiarygodna metoda pozyskiwania danych dla celów inwentaryzacji terenów leśnych. Niniejszy artykuł przedstawia metodykę wykrywania pojedynczych drzew z wykorzystaniem zintegrowanych danych lidarowych i fotogrametrycznych. Badania prowadzono na terenie uroczyska leśnego Głuchów. W celu wykrycia pojedynczych drzew wykorzystano algorytmy morfologii matematycznej. Morfologia matematyczna jest skutecznym narzędziem przetwarzania danych, umożliwiającym filtrację i detekcję różnorodnych struktur powierzchniowych. Dla poprawy analizy została włączona ortofotomapa w barwach naturalnych. Przeprowadzone badania wykazały, że integracja danych laserowych i fotogrametrycznych pozwala na uzyskanie dokładnych informacji o liczbie drzew i ich wymiarach.

EN

Aerial laser scanning is an effective and reliable method providing data for forestry inventory control. This paper presents a methodology of detection of individual trees using the integration of LIDAR data and those from aerial images. The study area for this investigation was Głuchów nature reserve, belonging to Warsaw University of Life Sciences. To detect individual trees, mathematical morphology was applied. Mathematical morphology is a powerful tool for filtering and detecting many different surface structures. Aerial imagery was included in order to improve the accuracy. This study has demonstrated that an integration of laser data and aerial imagery make sit possible to obtain accurate information about tree number and dimensions.