Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The assessment of elevation data consistency : A case study using the ALS and georeference database in the City of Kraków

Piech Izabela, Policht-Latawiec Agnieszka, Lackóová Lenka, Inglot Paulina

Journal of Water and Land Development

|

2023

|

no. 59

135--144

EN

The integration of geodetic and photogrammetric data has become a new tool that has expanded the existing measurement capabilities, as well as it found its application outside the geodetic sector. As a result, over the past decades, the process of topographic data acquisition has caused cartographic industry to move from classical surveying methods to passive and active detection methods. The introduction of remote sensing technology has not only improved the speed of data acquisition but has also provided elevation data for areas that are difficult to access and survey. The aim of the work is to analyse consistency of elevation data from the Georeference Database of Topographic Objects (Pol. Baza danych obiektów topograficznych - BDOT500) with data from airborne laser scanning (ALS) for selected 15 research areas located in the City of Kraków. The main findings reveal discrepancies between elevation data sources, potentially affecting the accuracy of various applications, such as flood risk assessment, urban planning, and environmental management. The research gap identified in the study might stem from the lack of comprehensive investigations into the consistency and accuracy of elevation data across different databases and technologies in urban areas. This gap highlights the need for a thorough examination of the reliability of various data sources and methods of urban planning, disaster management, and environmental analysis. The integration of diverse databases and technologies, like ALS and geodetic measurements, in various applications introduces potential discrepancies that can significantly impact decision-making and outcomes.

2

The height survey of mount Łysica in the context of verification of geodesical and cartographic studies

Romanyshyn Ihor, Hajdukiewicz Maciej

Structure and Environment

|

2019

|

Vol. 11, no. 2

153--164

EN

The subject of the article is the measurements of normal height (H) of the western top of Mount Łysica (Świętokrzyskie Mountains, Poland), carried out using the GNSS and geometric leveling methods according to standards for geodetic control network. As the elevation system EN-KRON86-NH was assumed. The reference data was the result of earlier measurements made using different methods: ALS, GNSS RTN and geometric levelling between selected points of Mount Łysica. The analysis of the survey results showed differences between the DEM from ALS measurement and the actual height reaching up to 0.47 m on small boulders and not exceeding the value of 0.17 m in the flat area. Differences between GNSS RTN measurement and geometric leveling based on GNSS static measurement did not exceed 0.03 m. An inventory of former state geodetic control network point “12 Góra Łysica” was also conducted. The point was found to be partially destroyed, and located 12 m south and 1.5 m below the actual top of the mountain. Therefore it was assumed, that a new geodetic control network point should be located on the top for the needs of forest inventory as well as setting the actual height of Mount Łysica.

PL

W artykule opisano wyniki pomiarów wysokości normalnej H wybranych punktów na wierzchołku zachodnim góry Łysicy w paśmie Łysogór (Góry Świętokrzyskie), przeprowadzone metodami GNSS i niwelacji geometrycznej według standardów dla osnowy wysokościowej. Jako układ wysokościowy przyjęto PL-KRON86-NH, a wyniki zestawiono z wcześniejszymi pomiarami ALS, GNSS RTN i niwelacją geometryczną między wybranymi punktami wysokościowymi na masywie Łysicy. Analiza wyników pomiarów wykazała rozbieżności pomiędzy modelem terenu z pomiaru ALS a wysokością rzeczywistą osiągające wartości do 0,47 m na niewielkich wypukłych formach terenu i nieprzekraczające wartości 0,17 m na terenie płaskim. Rozbieżności pomiędzy pomiarem GNSS RTN a niwelacją geometryczną w oparciu o pomiar GNSS static nie przekraczały wartości 0,03 m. Przeprowadzono również inwentaryzację stanu starego punktu osnowy geodezyjnej 12 góra Łysica. Wobec faktu, że punkt ten jest częściowo zniszczony i znajduje się w odległości 12 m w poziomie i 1,5 m poniżej rzeczywistego wierzchołka, zasadne wydaje się założenie nowego punktu osnowy, który służyłby m.in. pomiarom w ramach inwentaryzacji stanu lasu, a także wyznaczał rzeczywistą wysokość szczytu Łysicy.

3

Selection of optimal tree top detection parameters in a context of effective forest management

Kolendo Łukasz, Ksepko Marek

Ekonomia i Środowisko

|

2019

|

nr 1

67--85

EN

In the process of tree stand parameter estimation based on data from airborne laser scanning ALS, the detection of a single tree is an important starting point. The aim of this work is to develop optimal values of parameters in the process of detection of tops and segmentation of stands on the basis of ALS data analysis. The research was carried out on the basis of ALS data from raids carried out in 2007 and 2017 on a fragment of the Zajma forest district in the Zednia forest inspectorate (north-eastern Poland). Parameters analyzed included: Ground Sampling Distance [m], the level of smoothing of the Canopy Height Model (CHM) with the Gaussian filter (the size of the moving window, the value of standard deviation), the filtration of the output point cloud, as well as the application of the additional interpolation algorithm CHM based on the analysis of raster cells neighborhood. The research has shown that it is possible to indicate detection parameters that ensure a very high correlation between the number of automatically detected treetops and the number of trunks found during fieldwork. Importantly, the optimal detection parameters developed for remote-sensing materials from the years 2007 and 2017 differ slightly, which ensures generally high accuracy of ALS data and the possibility of implementing the values of these parameters in other research objects.

4

Airborne laser scanning in Poland - between science and practice

Kurczyński Zdzisław

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2019

|

vol. 31

105--133

EN

The article is a retrospective analysis of the development of airborne laser scanning technology in the country in the past twenty years, i.e. from the beginnings of this technique use in Poland to the present day. The emphasis in the text is placed on development trends and scientific and application problems in the field of technology undertaken by national research centres. The review is based on numerous publications in this field, which have been released over two decades mainly in the "Archive of Photogrammetry, Cartography and Remote Sensing". Therefore, the article is a presentation of the progress in the area of airborne laser scanning through an attempt to systematize and review national publications in this scope. It also presents the development of the national production potential and the level of the country's coverage with data and products derived from airborne laser scanning.

PL

Artykuł stanowi retrospektywne spojrzenie na rozwój techniki lotniczego skanowania laserowego w kraju w minionych dwudziestu latach, tj. od początków tej techniki w Polsce do współczesności. Akcent w tekście położono na trendy rozwoju oraz problemy naukowe i aplikacyjne z zakresu techniki podejmowane przez krajowe ośrodki badawcze. Podstawą przeglądu są liczne publikacje z tego zakresu, które ukazały się na przestrzeni dwóch dekad głównie w „Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji”. Artykuł jest więc prezentacją postępu w obszarze lotniczego skanowania laserowego poprzez próbę usystematyzowania i przegląd krajowych publikacji z tego zakresu. Zaprezentowano w nim również rozwój krajowego potencjału produkcyjnego oraz stan pokrycia kraju danymi i produktami pochodnymi lotniczego skanowania laserowego.

5

Methodology of historical underground objects inventory surveys – contribution

Ochałek A., Jabłoński M., Lipecki T., Jaśkowski W.

Geoinformatica Polonica

|

2018

|

T. 17

43--51

EN

Geodetic surveys are used in an inventory of a lot of industries, including documentary of historic objects. One of the hardest historic objects that need to be inventoried are underground ones. Observations of rock mass movements and their consequences are very crucial issues, especially in the aspect of protection of historical objects, therefore it is needed to implement special methods (especially non-invasive) and specialist protection. In Poland there are few underground UNESCO mines and a lot of other objects of historical importance, for example built by Nazi Germans. Authors describe the following measurement methods: tacheometric surveys, terrestrial laser scanning (TLS), leveling and as supporting methods: Airplane Laser Scanning (and its product: LIDAR), Global Positioning System and satellite images or geophysics methods. There were inventory surveys conducted in Project Riese (German form – Giant) in Góry Sowie, Central Sudetes (Poland), is the biggest mining and building project of Second World War Germany. Until today, due to the lack of documentation, the purpose of these construction is uncertain. There are only hypothesis rather than facts. Currently, six underground complexes– Osówka, Włodarz, Soboń, Rzeczka, Jugowice, Gontowa, Książ Castle are discovered in the area of Góry Sowie. There are some speculations that all complexes were supposed to be combined. Some of the researchers of Góry Sowie secrets claim that kilometers of tunnels are still able to be discovered in the future. During the inventory the combination of classical measurements technologies and modern surveys methods were used – terrestrial laser scanner, tacheometry and GNSS measurements. Authors used collected data to analyze geometrical relations between objects Complex underground and ground of Osówka. This allowed to verify location of objects in relations to each other which was not previously presented in research. Many sections and profiles of excavations, sketches and maps were made.

PL

Procesy zachodzące w górotworze wymagają, aby każdy podziemny obiekt podlegał inwentaryzacji i kontroli. Na szczególną uwagę zasługują przede wszystkim historyczne i zabytkowe obiekty wydrążone pod ziemią, które powinny być objęte ochroną i działaniami umożliwiającymi ich rewitalizację, czy udostępnienie dla turystów. Ochrona tego typu abytków wymusza kompleksowe podejście do problemów ich zabezpieczania i stosowanie różnego rodzaju metod inwentaryzacji, przede wszystkim ze względu na ich zazwyczaj i niepowtarzalny charakter. W Polsce znajduje się kilka podziemnych kopalni wpisanych na listę Światowego Dziedzictwa UNESCO oraz obiektów ważnych pod względem historycznym, np. wybudowanych przez Niemców w czasie drugiej wojny światowej. Proces inwentaryzacyjny takich obiektów opiera się na kilku ważnych aspektach, m.in.: rozpoznaniu warunków geotechnicznych i hydrogeologicznych otaczającego obiekt górotworu, badaniu konwergencji i deformacji, przy dokładnej analizie zależności geometrycznych obiektu. Inwentaryzacja oraz badania deformacji górotworu i powierzchni terenu prowadzone są na podstawie obserwacji wykonanych metodami geodezyjnymi. Podstawowymi pomiarami stosowanymi pod ziemią są: precyzyjna niwelacja geometryczna oraz metody precyzyjnej poligonizacji, zazwyczaj wzmacniane pomiarem giroskopowym. Ważnym aspektem jest wykorzystanie technologii naziemnego skaningu laserowego w inwentaryzacji obiektów podziemnych oraz pomiary wspomagające tę technologie, takie jak: ALS, statyczne pomiary GNSS, klasyczna tachimetria czy badania geofizyczne. Dzięki pomiarom inwentaryzacyjnym wizualizacji podziemnych obiektów kompleksu „Riese” w Górach Sowich, opartych głównie na technologii skaningu laserowego, zebrano potężny materiał do analizy. Pomiary zostały wykonane zarówno w sztolniach ogólnodostępnych lub częściowo dostępnych dla ruchu turystycznego (Osówka, Rzeczka, podziemia Zamku Książ), jak i niedostępnych (Jugowice, Soboń). W ramach prac kameralnych dokonano przede wszystkim rewizji zależności geometrycznych wyrobisk w Podziemnym Mieście Osówka (największym z kompleksów Riese) oraz okolicznych obiektach naziemnych, stworzono liczne plany, rzuty i przekroje każdego z inwentaryzowanych obiektów, które porównano i zweryfikowano z materiałami archiwalnymi. Ponadto stworzono trójwymiarowe modele Kasyna oraz Siłowni (naziemne obiekty Osówki).

6

Monitoring of secondary forest succession on abandoned farmland using LiDAR point clouds

Szostak M., Bednarski A., Wężyk P.

Geodesy and Cartography

|

2018

|

Vol. 67, no. 2

305--319

EN

The purpose of the study was an assessment of LiDAR point clouds for automating the mapping of land use and land cover changes, mainly land abandonment and the process of secondary forest succession. Detailed information about land cover was determined based on airborne laser scanning data. The presented study focuses on the analysis of the spatial range and structure of vegetation. The study area was located in Milicz district in the voivodeship of Lower Silesia – the central west part of Poland. The areas of interest were parcels where agricultural land had been abandoned and forest succession processes had progressed. Analysis of the spatial range of the secondary forest succession was carried out using a reclassified nDSM. Reclassification of the nDSM was done using > 1 m, > 2 m and > 3 m for the pixel values, representing the height of vegetation above the ground. Parameters such as height of vegetation, standard deviation of height and cover density were calculated, to show the process of the increase in forest succession on abandoned agricultural land. The results confirmed a discrepancy between the cadastral data and the actual use of the plots. In the study area, more than three times as much forested and wooded area was detected than had been recorded in official databases. Analyses based on airborne laser scanning point clouds indicated significant diversity in the vertical and horizontal structure of vegetation. The results demonstrated gradual succession of greenery in the research area.

7

The influence of number and size of sample plots on modelling growing stock volume based on Airborne Laser Scanning

Stereńczak K., Lisańczuk M., Parkitna K., Mitelsztedt K., Mroczek P., Miścicki S.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2018

|

vol. 61, nr 201

5--22

EN

Current forest growing stock inventory methods used in Poland are based on statistical methods using field measurements of trees on circular sample plots. Such measurements are carried out with traditional equipment, i.e. callipers and range finders. Nowadays, remote sensing based inventory techniques are becoming more popular and have already been applied in North America and some Scandinavian countries. Remote sensing based forest inventories require a certain amount of ground sample plots, which serve either as reference data used for model calibration and/or as a validation dataset for the assessment of the accuracy of modelled variables. Using a set of 900 ground sample plots and Airborne Laser Scanner (ALS) from the Milicz forest district, a statistical model for the estimation of plot growing stock volume was developed. Next, the developed model was once again fitted to different variants of sample plot size and number of sample plots. Each variant was selected from a full 900 sample plot set. The selection started from 800, 700, 600, …, down to 25 plots, respectively, and was carried out in proportion to the dominant tree age range. To account for the area effect, each plot number variant was similarly tested with various sample plot areas, i.e. 500, 400, …, 100 m2. Sampling in each variant was repeated in order to take into account the effect of a single selection. The results showed a strong relationship between obtained modelling errors and the size and number of used sample plots. It has been demonstrated that the number of sample plots has no influence on the accuracy of GSV estimation above about 300-400 sample plots (about 500 sample plots for bias), whereas sample plot size has a visible impact on estimation accuracy, which reduces with decreasing sample plot size, regardless of the number of sample plots. If it is about precision, results showed that the influence of a single selection to be relevant only below 300-400 plots (about 500 for bias) and the same trend can be observed in each sample plot size variant. The results showed it is possible to strongly reduce the number of ground sample plots (minimum 300- 400), while still maintaining decent accuracy and precision levels, at least in similarly investigated forest conditions.

8

Analiza ubytku drzewostanów z wykorzystaniem lotniczych danych fotogrametrycznych dla warszawskiej dzielnicy Wilanów

Urbański M., Bakuła K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2018

|

vol. 30

11--25

PL

Niniejsza publikacja przedstawia analizę zmian drzewostanów dla obszaru warszawskiej dzielnicy Wilanów, opracowaną na podstawie danych fotogrametrycznych. Wykorzystując różne technologie fotogrametryczne: dopasowanie obrazów cyfrowych i archiwalne lotnicze skanowanie laserowe dokonano wieloczasowej analizy zmian, która pozwoliła na otrzymanie informacji o zasięgu i występowaniu drzew w dwóch badanych okresach. Nadrzędnym problemem postawionym w badaniu było uzyskanie odpowiedzi na pytanie, jak duże zmiany w zasięgu i wysokościach drzewostanów zaszły na przestrzeni lat 2012 - 2017 oraz gdzie nie występują drzewa w 2017 roku. Wytworzone numeryczne modele pokrycia terenu zostały wykorzystane do analizy zmian występowania drzewostanów dla obszaru całej dzielnicy, w tym do detekcji miejsc ubytku koron drzew. Przeprowadzona analiza zmian wykazała ubytek biomasy dla 18.2% pojedynczych drzew, w tym, zniknięcie 11.7% drzew oraz zmniejszenie wysokości (zapewne poprzez przycięcie) dla 6.5%.

EN

This publication presents the analysis of tree stands’ changes for the area of Wilanów district in Warsaw, based on photogrammetric data. Using different photogrammetric techniques, such as image matching techniques and archival airborne laser scanning, a multitemporal analysis of vegetation changes was carried out. It enabled receiving information on the range and occurrence of trees in two different periods of time. The overriding work problem was to answer the question of how noticeable changes in trees stands’ range and height occurred over 2012 - 2017. Generated digital elevation models were used for the analysis of tree stands’ changes in the Wilanów district and the detection of places with the crowns’ loss. The carried analysis of changes showed loss of biomass for 18.2% of single trees, including disappearance of 11.7% of trees and reduction in height (probably by trimming) for 6.5% of trees.

9

A Detailed Study of EEG based Brain Computer Interface

Sharma G., Sharma N., Singh T., Agrawal R.

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2018

|

Vol. 14

137--143

EN

Brain Computer Interface (BCI) generate a direct method to communicate with the outside world. Many patients are not able to communicate. For example:- the patient who are suffered with the several disease like post stroke - the process of thinking, remembering \& recognizing can be challenging. Because of spinal cord injuries or brain stem stroke the patient loss the monitoring power. EEG based brain computer interface (BCI) feature is beneficial to scale the brain movement \& convert them into a instruction for monitoring. In this paper our objective is to study about various applications of EEG based signal of the different disease like spinal cord injury, post stroke and ALS (amyotrophic lateral sclerosis) etc.

10

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.

11

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.

12

Projekt rewitalizacji Spały – opracowanie z wykorzystaniem cyfrowych ortofotomap oraz danych z lotniczego skanowania laserowego

Szostak M., Kowalik A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2017

|

Vol. 29

125--136

PL

Niniejsze opracowanie to projekt koncepcyjny rewitalizacji miejscowości Spała, wykonany z wykorzystaniem ortofotomap lotniczych oraz danych z lotniczego skanowania laserowego. Obejmuje całą miejscowość na tle regionu, ze szczególnym uwzględnieniem otoczenia stawu na rzece Gać i fragmentu ulicy Józefa Piłsudskiego. Miejscowość dzięki projektowanym zmianom zyskuje atrakcyjność i nowoczesny wygląd, jednocześnie zachowując aspekt historyczny miejsca. Projektowi przyświeca kilka idei, najważniejsze z nich to: nawiązanie do pierwotnej wizji projektowej, promocja aktywnego stylu życia, brak ingerencji w naturę, zastosowanie ekologicznych materiałów i rozwiązań oraz łagodne przejście między granicą lasu a projektowaną zielenią. W opracowaniu wskazane zostają możliwości praktycznego zastosowania ortofotomap i danych z lotniczego skanowania laserowego w projektowaniu architektonicznym m.in. do przygotowania projektu rewitalizacji, analiz widoczności oraz wykonania wizualizacji przestrzennych.

EN

The study is a conceptual design for the revitalization of fragments of Spała prepared with using airborne orthophotomaps and data from airborne laser scanning. From urban range perspective it covers the whole Spała, but especially pond on a Gać river surrounding, and part of Józef Piłsudski Street. Due to designed changes the area benefits from increased attractiveness and improved look, at the same time keeping its historical features. The project has been created having in mind following ideas: reference to the original design principle, promotion of an active, healthy lifestyle, avoiding interference with surrounding nature and using ecological materials and solutions. Moreover, there is a smooth transition between forest border and designed green. The paper suggests practical possibilities of using aerial orthophotos and data from airborne laser scanning in architectural design for example for the preparation of a revitalization project and selected views, cross-sections and visibility analyzes.

13

Analiza dokładności modelowania 3D budynków w oparciu o dane z lotniczego skanowania laserowego

Pilarska M., Ostrowski W., Bakuła K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2017

|

Vol. 29

155--175

PL

Modelowanie budynków w dużej skali (miasto, kraj) jest trendem obserwowanym w wielu krajach. Modele budynków można tworzyć m.in. na podstawie danych z lotniczego skanowania laserowego oraz ze zdjęć lotniczych. Coraz więcej wagi przykłada się również do dokładności modeli 3D budynków. W artykule przedstawiona została analiza dokładności modeli budynków w oparciu o chmury punktów z lotniczego skanowania laserowego. Metodyka przedstawiona w artykule opiera się na wymaganiach odnośnie kontroli zaproponowanej w ramach projektu CAPAP. Wybrane zostały 3 obszary testowe, dla których dla każdej połaci dachów budynków obliczone zostały parametry statystyczne (odchylenie standardowe odległości punktów od płaszczyzny połaci, wartość średniej odległości między chmurą punktów a płaszczyzną dachu, błąd średni kwadratowy odległości - RMSE). Według przyjętego progu dokładności 1 m błędu RMSE dla obszaru 1: 1.04% połaci nie spełniło postawionego kryterium, dla obszaru 2: 0.63%, a dla obszaru 3: 12.63%. W drugiej części artykułu zaprezentowana została bardziej szczegółowa analiza modeli budynków. Dla połaci dachów wybranych modeli wygenerowane i poddane analizie zostały histogramy, które przedstawiają rozkład wartości różnic odległości normalnych punktów chmury od zamodelowanej płaszczyzny dachu. Metodyka analizy dachów modeli budynków na podstawie histogramów umożliwia nie tylko ocenę, czy dana płaszczyzna spełnia wymagania dokładności standardu LOD2, ale również, w jakim stopniu została ona poddana generalizacji.

EN

Building modeling for big areas (city and country modeling) is becoming more popular. Building models are generated among all from airborne laser scanning data and aerial images. Additionally, more attention is devoted to analysis of the accuracy of the 3D building models, especially concerning the accuracy of roof planes segmentation and their vertical and horizontal accuracy. In the article analysis which based on the airborne laser scanning point clouds is presented. The methodology, which is described in this article, based on the accuracy analysis proposed within the CAPAP project, which is currently conducted in Poland. In this approach three test areas were chosen. For every roof surface statistical parameters were calculated, i.e. standard deviation of the normal distance between the roof surface and the point cloud, mean distance between the roof surface and the point cloud, and Root Mean Squared Error (RMSE). In order to assess the accuracy of chosen test areas, RMSE threshold equal 1 m was assumed. Additionally, according to in the analysis proposed within the CAPAP project, if 5% of the analyzed building models exceed the assumed accuracy by 20%, the model is not acceptable and should be corrected. For the areas, which were chosen in the article, one of them does not fulfill the assumed accuracy. Additionally, for the first test area, for 1.04% of the roof surfaces the RMSE value exceeds 1 m, for the second test area it was 0.63%, and for the third one: 12.63%. In the second part of the article more detailed analysis for selected buildings was conducted. For roof surfaces histograms, which present the distribution of the normal distances were generated and analyzed. The methodology of building models analysis which based on the histograms makes it possible not only to assess whether the building is generated properly and fulfills the CityGML requirements, but also to say if generalization has been conducted and how big impact does generalization have on the model. The automatic accuracy analysis of the building models can be very helpful in projects which cover big areas. The analysis may indicate buildings, which should be examined in detail. Additionally, accuracy analysis which based on histogram interpretation makes it possible to apply statistical tests in order to assess the if the values distribution is Gauss distribution and to examine whether the generalization during the building modeling was conducted.

14

Wykorzystanie warstw tematycznych sklasyfikowanej chmury punktów w analizach widoczności w przestrzeni miejskiej

Piskorski R.

Roczniki Geomatyki

|

2016

|

T. 14, z. 5(75)

609--616

PL

Miasto jako przestrzeń składa się z wielu zróżnicowanych komponentów: zabudowy o zmiennej wysokości i kształcie, mnogości gatunków drzew bądź licznie występujących obiektów małej architektury. Powoduje to konieczność uwzględnienia specyfiki obszaru podczas przygotowania modeli pokrycia terenu wykorzystywanych w analizach dotyczących widoczności. Szczególnie ważnym problemem w takich badaniach jest uwzględnienie sposobu prezentacji wysokiej roślinności (drzew). Pomimo faktu występowania wielu algorytmów pozwalających na wykrywanie koron i osi drzew, wciąż dużym problemem jest ich prezentacja pozwalająca na wierne odzwierciedlenie sposobu postrzegania rzeczywistości. W związku z tym opracowano podejście wykorzystujące dane lidarowe do modelowania drzew, oparte na wykrywaniu ich osi przez wyszukiwanie maksimów lokalnych na warstwie tematycznej pokrycia terenu, reprezentującej wysoką roślinność. Warstwy tematyczne powstałe w oparciu o sklasyfikowaną chmurę punktów posłużyły do zaproponowania i porównania dwóch wariantów numerycznych modeli pokrycia terenu: klasycznego NMPT uwzględniającego drzewa jako korony oraz NMPT przedstawiającego drzewa jako pnie (osie). Zostały one stworzone w celu sprawdzenia czy uwzględnienie niejednorodności prezentacji drzew przy założonym pionowym kącie patrzenia wpływa na uzyskanie wyników bliższych ludzkiemu sposobowi percepcji. Badania przeprowadzono na obszarze krakowskich Błoń. Głównym celem analiz było przedstawienie złożoności problemu optymalizacji danych w aspekcie analiz widoczności oraz zaprezentowanie potencjału, jaki tkwi w technologii lotniczego skaningu laserowego w aspekcie badań dotyczących obszarów miejskich. Otrzymane wyniki wykazały wyższość analiz wykorzystujących kombinację zakresów widoczności w porównaniu z klasycznym NMPT nieuwzględniającym zróżnicowanego charakteru drzew.

EN

The city as a space is made up of many different components: buildings of variable heights and shapes, the multitude of trees' species and many other objects (bench, street lights, banners etc.). This makes it necessary to take into account the particularities of the preparation of digital surface model used in the visibility analyses. Consideration of presentation of high vegetation (trees) is a particularly important issue in such studies. Although the occurrence of a number of algorithms that allow for the detection of crowns and axes of trees, their presentation allowing for an exact reflection of the perception of reality still creates a big problem. Therefore an approach using ALS data was drawn up for the modelling of trees based on the detection of their axes by searching for local maxima on the high vegetation thematic layer. Thematic layers formed on the basis of a classified points cloud were used to propose and compare two variants of a digital surface model (DSM): the classical DSM presenting trees as crowns and the DSM showing trees as trunks (axes). They were created in order to verify whether the inclusion of non-uniform presentation of trees at a given vertical viewing angle affects the possibility to achieve results closer to the actual mode of human perception. Cracow Błonia was selected as the study area. The main objective of the analysis was to present the complexity of the optimization problem of data analysis in terms of visibility and to demonstrate the potential that lies in the ALS technology, taking into account the urban areas. The results proved the superiority of analysis performed with the use of a combination of ranges of visibility compared to the classical DSM without consideration of diversified nature of trees.

15

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.

16

Zastosowanie lotniczego skaningu laserowego do oceny stanu dróg w planowaniu transportu

Błaszczak-Bąk W., Janicka J., Sobieraj A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

2478--2486, CD2

PL

W planowaniu usług transportowych bardzo ważne jest optymalne zaplanowanie trasy przejazdu. Do tego typu zadań wykorzystuje się nowoczesne narzędzia IT wyposażone w aktualne dane mapowe. Istotne są także informacje dotyczące ruchu drogowego jak i dane na temat stanu dróg. Te pierwsze można pozyskiwać z systemów ITS (Intelligent Transportation System - Inteligentne Systemy Transportowe), drugie udostępniane są przez zarządcę drogi. W przypadku stanu dróg krajowych GDDKiA (Główna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad), będąca ich zarządcą, przeprowadza corocznie pomiary w ramach m.in. serwisów SOSN (System Oceny Stanu Nawierzchni) i SOPO (System Oceny Stanu Poboczy i Odwodnienia Dróg). Współpracują one z system komputerowym BDD (Bank Danych Drogowych). Dodatkowym źródłem informacji o stanie dróg mogą być dane pozyskane w technologii skaningu laserowego. W pracy opisano możliwości wykorzystania lotniczego skaningu laserowego ALS (Airborne Laser Scanning). W oparciu o chmurę punktów ALS opracowano przekroje poprzeczne zeskanowanego fragmentu pasa drogowego. Opracowano także numeryczny model terenu. Uzyskane dane mogą być dodatkowym źródłem danych do systemów wspomagających planowanie transportu.

EN

In the planning of transport services, it is important to plan the optimal route. For this type of tasks modern IT tools equipped with up to date map data have been applied. Traffic information and data on the state of the roads are also relevant. The first one can be obtained from ITS (Intelligent Transportation System), the second is provided by the manager of the road. In the case of national roads GDDKiA (Główna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad - General Directorate for National Roads and Motorways) - the manager, conducts the annual measurements as part of, among others, SOSN and SOPO services. These services cooperate with the computer system BDD (Bank Danych Drogowych - Road Data Bank). Another source of information about the state of roads can be the data collected by means of laser scanning technology. This paper describes the possibilities of using airborne laser scanning (ALS). On the basis of the ALS point cloud cross-sections of the scanned roadway have been developed. Point cloud is also a good source for digital terrain model generation. The data obtained may be an additional source of data for transport planning support systems.

17

Methods for Estimating Relative Accuracy of ALS Data

Gaj S.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2015

|

Vol. 9, no. 1

39--50

PL

Wobec ciągłego rozwoju lotniczego skaningu laserowego ALS (ang. Airborne Laser Scanning) koniczne stało się opracowanie efektywnej metody kontroli jakości danych pozyskanych w ten sposób. Autor zaprezentował trzy główne spotykane w literaturze podejścia do oszacowania względnej dokładności danych ALS: metodę porównania modeli DEM (ang. Digital Terrain Model), metodę porównania punktów i powierzchni TIN (ang. Triangulated Irregular Network) oraz metodę porównania elementów liniowych. Każda z metod bazuje na wyborze różnego typu obiektów kontrolnych, rozmieszczonych w pasach pokrycia między sąsiadującymi szeregami ALS. Dodatkowo przedstawione zostanie nowe podejście, opierające się na porównaniu kalenic i siatek wysokościowych, opracowane w Polsce w celu oceny wzglę dnej dokładności danych LiDAR (ang. Light Detection and Ranging) w ramach projektu ISOK (informatyczny system osłony kraju przed nadzwyczajnymi zagrożeniami).

EN

In view of the continuous development of ALS (Airborne Laser Scanning), it has become necessary to develop an effective method of controlling the quality of data obtained with the use of this technology. The author presents three main approaches used in literature for assessing the relative accuracy of the ALS data: the method of comparing DEM models (Digital Terrain Model), the method of comparing points and TIN surfaces (Triangulated Irregular Network) and the method of comparing linear elements. Each of these methods is based on a selection of various types of control objects located in overlapping areas between strips of ALS. In addition, a new approach is presented, based on a comparison of roof ridge lines and elevation grids, developed in Poland in order to assess the relative accuracy of the LiDAR data (Light Detection and Ranging) within the ISOK project (IT System of the Country’s Protection against extreme hazards).

18

Landscape monitoring of post-industrial areas using LiDAR and GIS technology

Wężyk P., Szostak M., Krzaklewski W., Pająk M., Pierzchalski M., Szwed P., Hawryło P., Ratajczak M.

Geodesy and Cartography

|

2015

|

Vol. 64, no. 1

125--137

EN

The quarrying industry is changing the local landscape, forming deep open pits and spoil heaps in close proximity to them, especially lignite mines. The impact can include toxic soil material (low pH, heavy metals, oxidations etc.) which is the basis for further reclamation and afforestation. Forests that stand on spoil heaps have very different growth conditions because of the relief (slope, aspect, wind and rainfall shadows, supply of solar energy, etc.) and type of soil that is deposited. Airborne laser scanning (ALS) technology deliver point clouds (XYZ) and derivatives as raster height models (DTM, DSM, nDSM=CHM) which allow the reception of selected 2D and 3D forest parameters (e.g. height, base of the crown, cover, density, volume, biomass, etc). The automation of ALS point cloud processing and integrating the results into GIS helps forest managers to take appropriate decisions on silvicultural treatments in areas with failed plantations (toxic soil, droughts on south-facing slopes; landslides, etc.) or as regular maintenance. The ISOK country-wide project ongoing in Poland will soon deliver ALS point cloud data which can be successfully used for the monitoring and management of many thousands of hectares of destroyed post-industrial areas which according to the law, have to be afforested and transferred back to the State Forest.

PL

W wyniku działalności wydobywczej, w tym eksploatacji odkrywkowej, krajobraz naturalny zostaje całkowicie zmieniony, powstają wielkoobszarowe tereny bezglebowe w formie zwałowisk i wyrobisk. W celu powstrzymania degradacji środowiska oraz odtworzenia warunków przyrodniczych konieczne staje się objęcie tych terenów rekultywacją i zalesianiem, z uwzględnieniem różnych warunków wzrostu roślinności, wynikających z ukształtowania terenu (nachylenie, ekspozycja, kierunek wiatru i opadów, dopływ energii słonecznej, itp.) czy rodzaju gruntu. Technologia lotniczego skanowania laserowego (ALS) dostarcza chmury punktów (XYZ) oraz ich pochodne w postaci rastrowych modeli wysokości, które umożliwiają wyznaczenie wybranych parametrów 2D i 3D roślinności (np. wysokość drzewostanów i pojedynczych drzew, wysokość podstawy korony, zwarcie, biomasa, itp). Automatyzacja przetwarzania chmur punktów ALS i integracja wyników w systemach GIS pomaga w podejmowaniu decyzji, dotyczących zabiegów hodowlanych, także na obszarach szczególnie trudnych dla adaptacji roślinności (toksyczne gleby, susze na południowych stokach, obsunięcia ziemi). Ogólnokrajowy projekt ISOK jest źródłem danych pochodzących ze skanowania laserowego, które z powodzeniem mogą być używane do monitorowania i zarządzania wieloma tysiącami hektarów zniszczonych terenów poprzemysłowych, które zgodnie z prawem mają zostać zalesione i przekazane pod działanie Lasów Państwowych.

19

Determination of the spatial structure of vegetation on the repository of the mine "Fryderyk" in Tarnowskie Góry, based on airborne laser scanning from the ISOK project and digital orthophotomaps

Szostak M., Wężyk P., Pająk M., Hawryło P., Lisańczuk M.

Geodesy and Cartography

|

2015

|

Vol. 64, no. 1

87--99

EN

The purpose of this study was to determine the spatial structure of vegetation on the repository of the mine “Fryderyk” in Tarnowskie Góry. Tested area was located in the Upper Silesian Industrial Region (a large industrial region in Poland). It was a unique refuge habitat – Natura2000; PLH240008. The main aspect of this elaboration was to investigate the possible use of geotechniques and generally available geodata for mapping LULC changes and determining the spatial structure of vegetation. The presented study focuses on the analysis of a spatial structure of vegetation in the research area. This exploration was based on aerial images and orthophotomaps from 1947, 1998, 2003, 2009, 2011 and airborne laser scanning data (2011, ISOK project). Forest succession changes which occurred between 1947 and 2011 were analysed. The selected features of vegetation overgrowing spoil heap “Fryderyk” was determined. The results demonstrated a gradual succession of greenery on soil heap. In 1947, 84% of this area was covered by low vegetation. Tree expansion was proceeding in the westerly and northwest direction. In 2011 this canopy layer covered almost 50% of the research area. Parameters such as height of vegetation, crowns length and cover density were calculated by an airborne laser scanning data. These analyses indicated significant diversity in vertical and horizontal structures of vegetation. The study presents some capacities to use airborne laser scanning for an impartial evaluation of the structure of vegetation.

PL

Celem badań była ocena struktury przestrzennej roślinności porastającej zwałowisko odpadów kopalni ”Fryderyk” w Tarnowskich Górach, położone na północnym skraju Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Teren, na którym znajduje się zwałowisko należy do sieci Natura 2000 (PLH 240008). Głównym aspektem poruszanym w opracowaniu było określenie możliwości wykorzystania ogólnie dostępnych geodanych dla opracowywania map pokrycia i użytkowania terenu zwałowiska oraz określenia struktury roślinności na tym obszarze. Analizowane materiały to zdjęcia i ortofotomapy lotnicze z lat: 1947, 1998, 2003, 2009, 2011 oraz dane z lotniczego skanowania laserowego (z projektu ISOK, 2011). Efektem opracowania było określenie charakterystyki przestrzennej roślinności na zwałowisku kopalni ”Fryderyk”. Analizy wykazały stopniową ekspansję roślinności na powierzchni hałdy. W 1947 roku 84% powierzchni terenu badań pokryta była przez roślinność niską a w roku 2011 roślinność wysoka zajmowała już około 50% obszaru zwałowiska. Analizy wykazały znaczne zróżnicowanie w poziomej i pionowej strukturze roślinności. W opracowaniu przedstawiono możliwości wykorzystania danych z lotniczego skanowania laserowego dla obiektywnej oceny struktury roślinności.

20

Porównanie pomiarów z inwentaryzacji linii wysokiego napięcia za pomocą lotniczego skaningu laserowego oraz tachimetrii

Janicka J., Błaszczak-Bąk W., Sobieraj A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 4

155--166

PL

Inwentaryzację linii energetycznych można przeprowadzić korzystając ze wsparcia lotniczego skaningu laserowego oraz innych technologii takich jak metody klasyczne czy GPS. Metody te wymagają innego nakładu finansowego, sprzętu i liczby osób opracowujących dane. W pracy porównano wyniki pomiarów inwentaryzacji linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia 110 kV relacji Modzyszyn-Tczew.

EN

The inventory of power lines can be performed using technology ALS and another technologies such as classical methods or GPS. These methods require a different financial effort, equipment and the number of people developing the data. The study compared the results of measurements of inventory of the high voltage power line between two objects Modzyszyn and Tczew.