Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rozwiązania analityczne związane z obsługą procesu orientacji zdjęć oraz wykonywaniem opracowań wektorowych w programie Bundlab

Kolecki J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2015

|

Vol. 27

61--70

PL

Program Bundlab powstał jako narzędzie głównie dla celów dydaktycznych i badawczych. Niniejszy artykuł stanowi niejako raport opisujący aktualny stan rozwoju tej autorskiej aplikacji, ze szczególnym uwypukleniem stosowanych rozwiązań analitycznych. W pierwszej kolejności przedstawiono ogólną charakterystykę programu, szybko przechodząc do opisu procedury orientacji zdjęć, rozpoczynającej się orientacją wzajemną. Zastosowane tu rozwiązanie bazuje na równaniach komplanarności parametryzowanych macierzą fundamentalną z odpowiednimi warunkami. Problem przekształcany jest do postaci umożliwiającej znalezienie rozwiązania metodami geometrii algebraicznej. W dalszej kolejności realizowane jest rozwiązanie oparte o kryterium najmniejszej sumy kwadratów odchyłek. Łączenie zorientowanych modeli w blok jak również procedurę orientacji bezwzględnej oparto o metodę Horna. W dalszej części przedstawiono narzędzia służące tworzeniu opracowań wektorowych koncentrując się na rozwiązaniach usprawniających pracę operatora i podnoszących dokładność produktu. W ramach artykułu przedstawiono także elementy pochodzące z wykonanych w programie prac. Podano też możliwe dalsze ścieżki rozwoju programu.

EN

The Bundlab software has been developed mainly for academic and research application. This work can be treated as a kind of a report describing the current state of the development of this computer program, focusing especially on the analytical solutions. Firstly, the overall characteristics of the software are provided. Then the description of the image orientation procedure starting from the relative orientation is addressed. The applied solution is based on the coplanarity equation parametrized with the essential matrix. The problem is reformulated in order to solve it using methods of algebraic geometry. The solution is followed by the optimization involving the least square criterion. The formation of the image block from the oriented models as well as the absolute orientation procedure were implemented using the Horn approach as a base algorithm. The second part of the paper is devoted to the tools and methods applied in the stereo digitization module. The solutions that support the user and improve the accuracy are given. Within the paper a few exemplary applications and products are mentioned. The work finishes with the concepts of development and improvements of existing functions.

2

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.

3

Ocena kartometryczności True-Ortho

Kowalczyk M., Podlasiak P., Preuss R., Zawieska D.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

Vol. 21

191--200

PL

W referacie dokonana zostanie ocena jakości geometrycznej true-ortho tworzonegow oprogramowaniu firmy Inpho. Kartometryczność tego produktu jest funkcją precyzji geometrycznego opisu Numerycznego Modelu Powierzchni Terenu (NMPT). Prezentowane wyniki stanowią praktyczne podsumowanie prac badawczych prowadzonych w Zakładzie Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP PW w ramach projektu badawczego KBN pt.: „Badanie jakości True-Ortho w aspekcie wykorzystywanych do jego generowania danych źródłowych”. W przypadku realizowanego projektu, budynki były rekonstruowane wariantowo w postaci GRID z danych źródłowych ALS lub automatycznego dopasowania zdjęć cyfrowych (matching) oraz TIN powstałego w wyniku pomiaru na stacji cyfrowej ImageStation (proces stereodigitalizacji) z kodowaniem danych wektorowych w środowisku MicroStation. Dzięki różnej postaci danych inicjalnych uzyskano odpowiedź, jak ich sposób zapisu i precyzja wpływa na finalną kartometryczność tworzonego produktu oraz jaka jest pracochłonność poszczególnych rozwiązań technologicznych. Ocena kartometryczności wygenerowanych true-ortho otrzymanych z różnych danych inicjalnych została przeprowadzona poprzez wektoryzację obrysów budynków techniką monoplotingu i ich porównaniu z danymi referencyjnymi.

EN

The paper presents an evaluation of the geometric quality of true-ortho images, which are generated using the Inpho software. The cartometric properties of such products are the function of the accuracy of the Digital Surface Model (DSM) geometric description. The results presented summarise the research work done within the project “Investigation of the quality of true-orthophoto images with respect to source data used for their generation”, financed by the Scientific Research Committee. The project was carried out in the Department of Photogrammetry, Remote Sensing and GIS of Warsaw University of Technology, and the results of the project are presented here. The buildings were reconstructed following two variants: (1) in the form of GRID, using ALS source data and in the process of automatic matching of digital photographs, and (2) in the form of TIN generated from measurements with the Image Station (stereo-digitising process) and coding vector data in the MicroStation environment. Various forms of initial data allowed to answer the question concerning the influence of the means of measurement on accuracy of the final cartometric properties of the generated products, as well as on the effectiveness and efficiency of particular technological solutions. Evaluation of cartometric properties of generated true-orthophoto images, resulting from various initial data, has been performed by monoplotting of buildings outlines and comparing them with the reference data.

4

Ekstrakcja informacji wektorowej w fotogrametrycznym systemie summit evolution – arcgis 3D z uwzględnieniem topologii dachów

Bujakiewicz A., Preuss R.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

Vol. 21

53--62

PL

W artykule dokonana zostanie analiza korzyści stosowania stacji fotogrametrycznej Summit Evolution/ArcGis3D firmy DAT/EM, dla procesu pozyskiwania obrysów dachów budynków w formie wektorowej. Proces stereodigitalizacji w tym systemie może być prowadzony na modelu przestrzennym zrekonstruowanym zarówno na podstawie cyfrowych zdjęć lotniczych jak i wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych. Oprogramowanie tej stacji cyfrowej umożliwia tworzenie bazy obrysów dachów budynków w środowisku GIS, jednocześnie z ich pomiarem fotogrametrycznym. Takie bezpośrednie połączenie systemu bazy danych GIS z pomiarową stacją fotogrmetryczną, pozwala na przeprowadzenie przez obserwatora weryfikacji i odpowiedniej modyfikacji zawartości utworzonej bazy w czasie rzeczywistym, a tym samym zapewnia wyższą zgodność mierzonych fotogrametrycznie danych z istniejącymi już w bazie GIS. Tego typu integracja stacji fotogrametrycznej i systemu GIS pozwala na automatyczną i bezpośrednią wizualizację ekstrahowanych danych, co umożliwia jednoczesną kontrolę powstającego lub aktualizowanej bazy modelu wektorowego w aplikacji GIS w zakresie topologicznym, korzystając z funkcjonalności oprogramowania ArcMap.

EN

The paper presents an analysis of the advantages from using the photogrammetric system Summit Evolution – ArcGis 3D, DAT/EM, for acquisition of vector data for edges of building roofs. The process of stereodigitization in this system can be performed on the stereo model reconstructed on the basis of the digital aerial photographs as well as the high resolution satellite images. The software allows to create the base of roof edges for buildings in GIS environment simultaneously with their extraction. Such direct connection of a GIS data base with the photogrammetric workstation permits an on-line verification and modification of the content of the data base, and thus a higher consistence of the extracted vector data with the existing data in GIS data base can be ensured. Such direct integration of a photogrammetric workstation with GIS data base allows for direct and automatic visualization of the extracted data, and thus a control of a new or modified vector data base with respect to geometry and topology can be carried out on-line.

5

Wspomaganie programowe manualnego pozyskiwania linii strukturalnych dachów dla generowania true ortho

Kowalczyk M., Podlasiak P., Preuss R., Zawieska D.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2009

|

Vol. 20

203--213

PL

Ortofotomapa cyfrowa jest istotnym składnikiem baz danych GIS. Posiada ona jednak szereg wad w obszarach zabudowanych. Wady te są eliminowane w procesie generowania true-ortho z uwzględnieniem precyzyjnego Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu, czyli z uwzględnieniem struktury dachów. Model NMPT decyduje o jakości produktu finalnego. Proces generowania NMPT składa się z szeregu etapów technologicznych przebiegających przy różnym stopniu automatyzacji. NMPT w obszarach o dużym zagęszczeniu budynków i skomplikowanej strukturze dachów tworzony automatycznie nie spełnia najczęściej kryteriów jakościowych. Dlatego też przy tworzeniu precyzyjnych true-ortho, jest on w dalszym ciągu pozyskiwany manualnie. Programy tworzące true-ortho wczytują dane wektorowe w formacie DXF, który jednak nie zapewnia odpowiedniej kontroli zapisu struktury dachów. Wykorzystując oprogramowanie OrthoMaster firmy Inpho, wymaganych jest szereg kryteriów dla danych inicjalnych opisujących strukturę dachów. W niniejszym artykule omówiono funkcjonalność, tworzonych w ramach prowadzonego projektu badawczego, aplikacji do odpowiedniego zapisu danych wektorowych, podczas manualnego pozyskiwania i edycji linii strukturalnych dachu. Zadaniem tych aplikacji jest korekta występujących błędów w postaci przecinania się obrysów dachów i kalenic. Utworzone aplikacje programowe badają i korygują odpowiednie kryteria geometryczne i poprawiają zapisy wektorowe pozyskanych typów obiektów wprowadzanych ostatecznie do programu generującego true-ortho. Opracowane aplikacje programowe w sposób istotny zwiększają efektywność i jakość tworzonego NMPT i wtórnie produktu końcowego w postaci true-ortho.

EN

Orthophoto is a relevant component of the GIS database. However it has several drawbacks in urban areas, which can be eliminated when true ortho, based on a precise Digital Surface Model, is applied. Such DSM takes into account the structure of roofs. The DSM model plays a key role in determining the quality of the final product. The generation of the DSM process consists of a series of technological stages working with different levels of automation. The DSM for very densely built-up areas and the complex structure of roofs usually does not meet the quality requirements when an automatic process is applied. Therefore a true ortho DSM should still be manually prepared if it is to be accurate. Software for true ortho generation usually requires the vector data in DXF format as an input - which does not provide proper control for the roof structures. Using Inpho OrthoMaster software, several criteria have to be fulfilled for the initial data which describe the roof structures. In this paper, the functionality of the computer programs prepared by the authors to adequately describe vector data used during the manual acquisition and editing of the structural lines of the roofs was presented. The task of those programs is to correct existing errors like crossing roof boundaries and combs. The software which has been prepared allows one to analyse and adjust the required geometric criteria and correct the vector description of the types of object required which in the end are entered into the program generating true ortho. Such programs considerably improve the effectiveness of producing DSMs and also accelerate the whole process of true ortho production.

6

Wykorzystanie fotogrametrii cyfrowej, GPS i GIS w procesie kartowania szaty roślinnej Babiogórskiego Parku Narodowego

Wężyk P., Sztremer M.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 2

173-180

EN

The aim of this paper is to comparethe results of the vegetation mapping based on using GI technology (e.g. photogrammetric workout of CIR stereomodels and DGPS survey) with the traditional methods supported only by archival B&W aerial photos. Within the framework of the project .Temporal and spatial scales of dynamics of Norway spruce stands in West Carpathians. (granted by KBN 6 P04 F03021) flight mission was taken over The Babia Gora National Park on 30 Th September 2002, using CIR (Kodak Aerochrome III Infrared Film 1443) for aerial photos (scale 1: 10.000). Images were scanned at 1800 dpi resolution (pixel size 14 ?m; 14 by 14 cm ground resolution). There were 19 signalized GCP; their positions were gained with DGPS measurements (base station TPN, Zakopane) taken by cartographic receivers Trimble. Due to the delay of flight mission (expectation date: July/Aug. 2002) part of signalized GCP were damaged or impossible to identify. It was necessary to restore and add some new .natural. GCP. Results of aerotriangulation executed by OPGK Krakow were satisfactory for project requirements (?X = 0,49 m; ?Y = 0,47 and ?Z = 1,08 m). Mapping of vegetation of the Babia Gora National Park was realized through stereodigitalization of 17 models and covered 2,232.8 hectares. During the workout on the DEPHOS digital photogrammetric station, specified fragments of plant cover were separated and identified according to photointerpretation key (description of plant community, situation sketch, digital photos, DGPS position). The mapped objects were classified into 23 polygon classes (hierarchy code included forest and no-forest areas). In sum, there were 372 digitalized polygon objects (the mean area of a single polygon was 4.78 hectares). Topology correctness of this layer was obtained with ArcInfo ver. 8.2 ESRI software. Map compositions were created with ArcView 3.2a software. While creating BgNP Protection Plan in 1999, the map of vegetation was made based on .traditional. techniques of mapping and archival cartographic sources, including contact prints of B&W aerial photos from 1993. GPS receivers were not used at that time, but only altimeter and topographic map in the scale of 1: 10.000. The map created by this traditional method was compared with photogrammetric workout of CIR aerial photos from Sept. 2002. At the area of 2519.13 hectares the map of vegetation includes 1743 objects, while .CIR map. Had only 400 one of them. During detailed analyzing of 10 pairs of homologous objects generalizing of object borders at plant cover map was ascertained (perimeters were on average shorter by 10.04 %). Position errors at the plant cover map compared with the .CIR map. were at the level from 4 m to 19.4 m (11.48 m on average). This work shows a very good example of mutual support in a scientific project of geomatic techniques (digital photogrammetry, GIS and GPS) and the character of nature researches. The integration of GI tools enables verification of archived data and updating of geometric and attribute GIS databases.

7

Integracja technik geomatycznych w badaniach przyrodniczych na przykładzie kartowania szaty roślinnej Tatr Wysokich

Wężyk P., Wrzodak J.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 4

209-218

EN

The main goal of the presented work was to prepare an up-to-date digital map of plant cover of the Skoru.niak Reserve and the Roztoka Valley in Polish High Tatras, using photogrammetry, GPS survey and GIS analysis of data gathered from CIR (Color InfraRed) aerial photos (scale 1:10.000). The generation of digital orthophotomap based on the CIR aerial photos and DTM for other working groups in the project, was additional aim of this study. Before the photogrammetrical flight was undertaken, the 34 GCPs were placed in the area of research. Their precise location was measured using Differential GPS methods (the TPN base station in Zakopane). Further work showed the need of measuring additional 14 GCPs, first pre-selected on the enlarged aerial photos and then measured during the field campaign (DGPS). The CIR aerial images with stereo overlay were taken during a photogrammetric flight on September 30th 2002 over the Tatra National Park. The aerotriangulation process made by OPGK Krakow, resulted in 23 stereomodels, which were next used for the 3D mapping of plant cover, using digital photogrammetry station DEPHOS. Types of the plant cover were distinguished with the use of prepared photointerpretation key and the ground truth survey. Generally, three types of polygon features were distinguished: FOREST, NON_FOREST and UNCLASSIFIED. The types were divided next into 11 classes and 38 objects. The total area of 149 objects which belong to the FOREST type was 1.626 hectares (58% of the research area). The 150 objects from the NON_FOREST type, covered an area of 615 hectares (22% of research area). Objects put into UNCLASSIFIED type (snow, shadow areas) covered as much as 20% of the research area. Polygon objects were next encoded (numbers) and the corrected topology of the thematic cover was created (ArcInfo ESRI). The obtained polygon layer was used for GIS spatial analysis with the use of DTM. The final product of the aerial photos processing was an orthophotomap (2.96 GB TIFF), compressed with Enhanced Compressed Wavelet (ECW) algorithm using ER Mapper (ERM), with almost no loss of information, but with the output file with the size of 114.8 MB only. The results of the presented research proved that geomatic technologies integration have an important place in environment studies. The geodata gathered in the project may be used in further GIS spatial-temporal analysis of the plant cover of the Tatra National Park. The presented paper was a part of a scientific research project: .Time and spectral scales of Western Carpathians Norway spruce forest dynamics. granted by KBN 6 P04 F03021