Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The study of local terrain modeling methods for vertical planning of the territory

Trevoho Ihor, Ostrovskiy Apollinariy, Kolb Ihor, Ostrovska Olena, Zhyvchuk Viacheslav

Geodesy and Cartography

|

2021

|

Vol. 70, no. 2

art. no. e09

EN

This work aims to study the vertical planning method for the terrain area as part of the process of construction geodetic support. Such planning will be carried out based on the aerial survey data from UAVs, which allow the creation of a high-quality digital elevation model (DEM) with sufficient node density for reliable surface terrain modelling. During the study, we test the hypothesis of the possibility of using archival aerial photographs from UAVs to model the terrain of the local area. Both the actual achievable accuracy of terrain modeling in the course of photogrammetric processing of archived aerial photographs, and methods for creating a polygonal terrain model using input spatial data in the form of clouds of 3D points of a given density require analysis. To do this, we will perform comparisons of the accuracy of calculating earth masses, carried out based on the digital triangulation elevation models (TIN). These models were based on different algorithms for creating Delaunay triangulation with different degrees of 3D point sparsity.We proposed to use sparsity of dense clouds of points representing the surface of the terrain and which were obtained by the photogrammetric method. Computer terrain modelling and calculation of vertical planning parameters were performed by us for the area with flat terrain at angles up to 3.5 degrees. We evaluated the potential of archived UAV aerial photographs and algorithms for creating Delaunay triangulation at different densities of its nodes for calculating the volumes of earth masses.

2

Socio-economic analysis of riverine flooding on low-income dwellings: Adayar River, a case study

Saravanan Suriva, Basavaraj Mudgal, Nelliyat Prakash

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 2

133--157

EN

Flood damage assessment plays a vital role in providing information to policy developers. Nowadays, due to urbanization, the impact of flooding on communities is extensive, including tangible damage to property, the environment, and infrastructure as well as intangible damage due to stress, health hazards, and hardship. This paper provides an overview of a detailed flood assessment study conducted in the Kotturpuram Housing board area, located on the flood plain of the Adayar River in Chennai, India. A relatively simple approach to data collection was adopted, being a Questionnaire Survey (QS) as well as semi-structured interviews and observation techniques, due to data and research limitations. Losses due to damage to belongings and extra spending to buy essential commodities during flooding are also dealt with in this study. The flood mitigation costs for flooding that occurred in the year 2015 are also evaluated. A stagedamage curve was arrived at based on the information collected. Optimal and sustainable mitigation measures can be achieved only when the socio-economic aspects are adequately considered. Thus, this analysis was designed to estimate the effects of flooding on a community’s social and economic welfare, and thereby help to educate the community, including residents and officials, about the impact and magnitude of flooding. The outputs of the study will be the key inputs for designing flood mitigation and relief measures.

3

Określanie przyczyn powstawania osuwisk w polskich Karpatach fliszowych w oparciu o obrazy lotnicze z BSL

Zygmunt M., Sanecki J., Klewski A.

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

|

2017

|

z. 64, nr 4/II

413--422

PL

W artykule przedstawiono problematykę pomiarów geodezyjnych na terenach osuwiskowych w polskich Karpatach fliszowych. Wykorzystano metody fotogrametrii bliskiego zasięgu do cyfrowego obrazowania oraz określania wymiarów obszaru osuwiskowego za pomocą Bezzałogowych Systemów Latających (BSL). Badania wykonano na osuwisku położonym w miejscowości Węgierka, w gminie Roźwienica, w powiecie jarosławskim oraz na osuwisku położonym w miejscowości Rogi-Folwark w powiecie krośnieńskim. Wyznaczono środki rzutów poszczególnych zdjęć oraz elementy kątowej i wewnętrznej orientacji kamery. Umożliwiło to utworzenie modelu wysokościowego (TIN) osuwisk. Finalnym efektem było otrzymanie Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu (NMPT) osuwiska z miejscowości Węgierka i ortofotomapy. Numeryczny Model Pokrycia Terenu osuwiska z oczkiem siatki 0,10 m pozwolił precyzyjnie określić położenie i wymiary budynków na obszarze osuwiska z miejscowości Węgierka. Nalot z kamerą wychyloną o 80° na osuwisku w miejscowości Rogi-Folwark ukazał ponadto miejsca o niskiej wartości kohezji i kąta tarcia wewnętrznego gruntu. Te obszary są najbardziej narażone na powstawanie w przyszłości dalszych ruchów masowych, powstawanie pęknięć i przesunięcia mas ziemnych. Obliczono dla nich Wskaźnik Bezpieczeństwa FS. Pozwolił on ustalić, w której części osuwiska prawdopodobieństwo wystąpienia kolejnych ruchów masowych ziemi w przyszłości jest większe. Współczynnik bezpieczeństwa oszacowany dla obszarów o niskiej wartości spójności gruntów wyniósł 2,52, a o niskiej wartości kąta tarcia wewnętrznego 6,83. Najbardziej niebezpieczne są strome skarpy dodatkowo podcinane przez potoki - dolna aktywna część osuwiska o współczynniku 2,52. Bezpieczniejsze są środkowe części stoku, które są łagodnie nachylone - górna część osuwiska, Współczynnik bezpieczeństwa tej części wynosi 6,83.

EN

The aticle present the problem of surveying on landslide areas in Polish flysch carpathians. We used close photogrammetry methods to digital imaging and determining area lanndslide dimensions using Unmanned Aerial Systems (UAS). Research were done on landslide located in Węgierka village, in Roźwienica commune, in Jarosław district and on landslide located in RogiFolwark village in Krosno district. Described the method of processing images obtained measuring non-metric camera mounted on UAS. Designed projections centres of individual images and elements of angular orientation and interior camera. This enabled the creation and texturing of Triangular Irregular Network (TIN) models of landslides. The final result was to receive the Digital Surface Model (DSM) and ortophotomap landslide from Węgierka village. Digital Surface Model (DSM) landslide with eyelt mesh 0.10 m with big precision defined localisation and dimensions buildings on landslide from Węgierka village. Flight mission with inclined camera (80°) showed places with low cohesion and angle of internal friction value on landslide from Rogi-Folwark village. This places are the most exposed for further mass movements, fissure formation and ground displacements. For this areas Factor of Safety (FS) was calculated. It allowed to check in which area of landslide probability of new mass movements in the future is bigger.

4

Analiza metod scalania arkuszy Numerycznego Modelu Terenu na przykładzie zlewni rzeki Kamiennej i Iłżanki

Gilewski P. G., Grodzka-Łukaszewska M., Sinicyn G.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2016

|

Vol. 25, No. 2

186--194

PL

Numeryczny Model Terenu znajduje coraz częstsze zastosowanie w inżynierii środowiska. Zaprezentowano aplikację pozwalającą na zamianę arkusza NMT w formacie TIN na rastrowy, a następnie połączenie wielu rastrów w jeden (mozaikowanie). Analizie poddano dokładność uzyskiwanych modeli w miejscach nakładania się arkuszy NMT. Łącznie analizie poddano 48 modeli rastrowych uzyskanych 2 metodami interpolacji, o 4 różnych rozdzielczościach i połączonymi za pomocą 6 metod mozaikowania.

EN

Digital Terrain Model is being increasingly used in environmental engineering issues. The presented application allows conversion of DTM files from TIN to raster format and combine multiple DTM files (mosaicking) into one. The precision of DTMs in overlapping areas were analyzed. In total 48 models were analyzed using 2 interpolation methods, 4 different DTM resolution and 6 mosaicking methods.

5

Wpływ geometrii siatki GRID i TIN na dokładność NMT

Kampczyk A., Kusarek S., Kustra M.

Przegląd Geodezyjny

|

2016

|

R. 88, nr 6

6--14

PL

Analiza numerycznych modeli terenu z uwagi na ich szeroki obszar zastosowań jest ważnym zagadnieniem w inżynierii lądowej, budownictwie i geodezji. W artykule zawarto autorskie wyniki analiz i ocen wpływu geometrii siatki GRID i TIN na dokładność opracowania NMT. Wykorzystano zróżnicowane funkcje dwu zmiennych przebiegu powierzchni terenu. Analizę i ocenę przeprowadzono w odniesieniu do cech geometrycznych siatki typu TIN z wykorzystaniem aplikacji LisCAD 11.1 i C-Geo 8, następnie w odniesieniu do cech geometrycznych siatki typu GRID z zastosowaniem programu Surfer 9. W pracy przedstawiono wnioski i spostrzeżenia. Artykuł niniejszy został opracowany w ramach badań statutowych nr 11.11.150.005.

EN

Analysis of Digital Terrain Model due to their wide range of applications is an important issue in civil engineering, construction and geodesy. The article includes copyright results of analyzes and impact assessments geometry grid GRID and TIN on the accuracy of the development of DTM. This paper presents conclusions and observations. This article was developed as part of statutory research no 11.11.150.005.

6

Ocena dokładności numerycznego modelu terenu zbudowanego z danych bezpośrednich

Suchocki C., Damięcka-Suchocka M., Błoch P., Stec M.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2013

|

Vol. 12, nr 3

17--26

PL

Podstawowym i szeroko rozpowszechnionym źródłem informacji o ukształtowaniu terenu jest Numeryczny Model Terenu (NMT). Jest on wykorzystywany w wielu dziedzinach naukowych i gospodarczych. Najczęściej powierzchnię terenu prezentuje się w postaci nieregularnej siatki trójkątów (TIN) lub regularnej siatki kwadratów (GRID). Współcześni użytkownicy NMT zgłaszają zapotrzebowanie na coraz wierniejsze zobrazowanie rzeczywistego ukształtowania terenu. Istotnym zagadnieniem staje się więc porównywanie jakości i dokładności numerycznego modelu TIN z modelem GRID. W pracy dokonano oceny dokładności Numerycznych Modeli Terenu zbudowanych z danych bezpośrednich. Dane te pozyskano z pomiaru techniką GPS RTK terenu o powierzchni około jednego hektara i deniwelacji około 12 m. Do badań wybrano model typu TIN oraz dwa modele typu GRID zbudowane algorytmami interpolacyjnymi: Natural Neighbor i Spline. Ocenę dokładności wszystkich modeli przeprowadzono na podstawie wartości błędu RMS oraz wybranych parametrów statystycznych.

EN

A Digital Terrain Model (DTM) is an important, widely used source of information about the shape of the Earth which is integral to many scientific and economic fields. The surface of an area of land is usually represented in the form of a Triangular Irregular Network (TIN) or a regular grid of squares (GRID). Current users of DTM have been expressing a need for more accurate representations of physical land surfaces. Comparisons of the quality and accuracy of TIN and GRID models has become an important topic of interest. This paper presents an evaluation of the accuracy of Digital Terrain Models based on direct survey data. Data were gathered from GPS RTK measurements of a 1-hectare area with about 12m of elevation. One TIN and two GRID models were built using interpolation algorithms: Natural Neighbor and Spline. The assessment of the accuracy of the models was based on errors in the value of the RMS and selected statistical coefficients.

7

Super-hard covering formation on metals by ion-beam assisted deposition: modeling

Komarov F., Komarov A., Mironov A., Zhukovski P., Karwat C., Aryutkin K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 7

326-328

EN

Theoretical model of the process of the ion-assisted deposition of titanium layers on the metal substrate is developed. The model allows us to make a choice of the optimal ion beam energy, the ion current density, and the rate of layer deposition in order to improve the tribological and mechanical properties of the system film/metal. Results of the modeling are compared with experimental data.

PL

W pracy przedstawiono model teoretyczny procesu dynamicznego mieszania jonowego warstw tytanu na podłoża metaliczne. Model umożliwia określenie optymalnych wartości energii jonów, gęstości prądu jonowego i szybkości osadzania warstwy w celu poprawy właściwości trybologicznych i mechanicznych układu warstwa-podłoże. Wyniki symulacji porównano z danymi doświadczalnymi.

8

Aproksymacja powierzchni terenu na podstawie danych lotniczego skaningu laserowego z wykorzystaniem modelu aktywnych powierzchni

Borkowski A., Jóźków G.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18a

21--29

PL

Model aktywnej powierzchni (flakes) otrzymuje się w wyniku rozwiązania zadania wariacyjnego, w którym minimalizowana jest energia całkowita powierzchni, Energia ta opisuje zarówno właściwości geometryczne modelowanej powierzchni jak i właściwości oraz strukturę danych pomiarowych. Model flakes wykorzystywano dotychczas w procesie filtracji danych skaningu laserowego. W niniejszej pracy model ten zastosowano zarówno do filtracji błędów grubych jak i do interpolacji numerycznego modelu terenu (NMT). Otrzymany NMT porównano z modelem otrzymanym w wyniku interpolacji z wykorzystaniem oprogramowania komercyjnego ImageStation. Wykorzystując model aktywnej powierzchni wyinterpolowano NMT na regularnej siatce (GRID) o boku 1 m. Zbiór punktów terenu powstały w wyniku filtracji posłużył do utworzenia, z wykorzystaniem ImageStation, modelu GRID z węzłami ściśle odpowiadającymi węzłom NMT. Modele zbudowano dla terenu rolniczo-leśnego o powierzchni około 1.5 km². W około 1.5*10⁶ węzłach siatki obliczono różnice wysokości pomiędzy obydwoma modelami. Średnia różnica wysokości pomiędzy modelami wynosi -0.05 m, a błąd średni różnic wysokości wynosi 0.34 m. Największe rozbieżności pomiędzy modelami zaobserwowano dla terenów leśnych. Dla pozostałych terenów różnice wysokości pomiędzy modelami są znikome. Przeprowadzony eksperyment numeryczny pokazał, że model flaks może być z powodzeniem zastosowany zarówno do filtracji danych skaningu laserowego jak i do interpolacji NMT na podstawie tych danych.

EN

The active surface model (the flakes model) is determined by solving a variation problem in which the total energy of the surface is minimized: Etot = Eint + Eext → min. The internal energy, Eint describes geometrical properties of the modelled surface and is defined as the weighted sum of membrane kernel z²x + z²y and thin plate kernel z²xx + 2z²xy + z²yy : Eint = α/2 z²x + z²y + β/2 (z²xx + 2z²xy + z²yy). The weighting parameters α and β are chosen arbitrarily, the choice depending on implementation and geometrical properties (smoothness) of the modelled surface. The external energy Eint depends on the data. Depending on the implementation, the external energy may be described in different ways. So far, the active surface model has been used in research on filtration of airborne laser scanning data. The filtration is based on elimination of points (laser beam reflections) which do not belong to the terrain surface. The numerical tests performed confirmed the correctness of the method of airborne laser scanning data filtering presented. The filtration was correct in more than 90%. In this work, the active surface model was used both for filtering out gross errors and for interpolating the digital terrain model (DTM). The DTM obtained was compared to the DTM built with the commercial software ImageStation. In the active surface model application, a 1 m GRID DTM was interpolated. The filtering process produced a set of terrain points. The set was entered in the ImageStation to build a DTM of irregular TIN type. The software used allowed to transform this DTM to a regular GRID format. The GRID model was generated strictly in the same nodes to which the first DTM (interpolated using the active surface model) was interpolated. The models were developed for a rural-forested area of about 1.5 km². Differences between the DTMs built using the flakes model and the ImageStation were calculated for about of 1.5•10⁶ GRID nodes. The altitude differences ranged from -2.72 to 3.31 m. The mean difference between the models was -0.05 m, the RMS of the differences amounting to 0.34 m. The largest discrepancies between the DTMs were identified in the forested part of the area, particularly where there were few terrain points. In the rural part of the area, the altitude differences between the models were small.

9

Analiza rzeźby brzegu na podstawie numerycznego modelu terenu

Terefenko P., Furmańczyk K., Łapiński M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18b

581--588

PL

Strefa brzegowa morza to bardzo ważny gospodarczo i społecznie obszar wzajemnej interakcji pomiędzy trzema żywiołami: lądem, morzem i atmosferą a obecnością i działalnością ludzką. Od wieków człowiek obserwuje i bada wybrzeże w celu przewidzenia jego zmiennej natury i ujarzmienia jej. Ochrona brzegu morskiego zmierza przede wszystkim do powstrzymania i usuwania skutków niszczącej działalności morza. Aby działania takie mogły przynieść pożądany skutek niezbędna jest wiedza o miejscu występowania najbardziej wrażliwych i narażonych części brzegu. W tym celu przeprowadzono analizę rzeźby dla pasa technicznego Urzędu Morskiego w Szczecinie z wykorzystaniem numerycznego modelu terenu. Numeryczny model terenu z uwagi na duże możliwości jakie daje informatyka stał się istotnym elementem w modelowaniu różnorodnych zjawisk przestrzennych w systemach GIS. W niniejszym opracowaniu model utworzony na podstawie mapy zasadniczej z roku 2002 w skali 1:2000 był podstawą do przeprowadzenia analiz i w rezultacie pozwolił na stworzenie klasyfikacji morfologicznej badanego terenu i jego ocenę pod kątem zagrożeń od strony morza. Niniejsze badania mogą służyć jako podstawa do bardziej złożonych analiz zmian rzeźby brzegu morskiego z uwzględnieniem dodatkowych parametrów takich jak tempo erozji i akumulacji oraz wzrost poziomu morza.

EN

The coastal zone of the sea is an economically and socially important area of interaction between three basic elements: the land, the sea and the atmosphere; it is also affected by human activities. Coastal processes have been for ages investigated to forecast, restrain, and tame their nature. Coastal defence systems are mostly designated to stop or mitigate destructive effects of the sea. Such activities can succeed only if there is sufficient knowledge on the most sensitive and fragile parts of the coast. To identify such areas, a coast strip managed by the Szczecin Maritime Office was analysed with a digital terrain model. Due to its large technical potential, the digital terrain model (DTM) has become a very important tool in modelling of a variety of spatial phenomenon within GIS systems. In this work, a TIN model developed from a 1:2000 map of a technical strip belt for 2002 was used to analyse the morphology of the Polish coast. The analysis allowed to distinguish several morphological classes; in addition, coastal safety classes were identified. The results should be analysed in a wider context taking into account additional variables such as erosion and accumulation rates or the mean sea level rise.

10

Zastosowanie algorytmu Delaunay`a w eliminacji i klasyfikacji chmury punktów z naziemnego skaningu laserowego

Kozioł K., Wężyk P.

Roczniki Geomatyki

|

2007

|

T. 5, z. 5

33-41

EN

In the last few years we could observe dynamic changes in the methods of collecting data of objects and in qualitative characteristics of the information gathered. A relatively new technology is laser scanning (LIDAR) both aerial (ALS) and terrestrial (TLS). In LIDAR technology objects are represented by point clouds, which after proper filtration and classification can be useful to define an object and its parameters and features. Great number of measuring points causes often indeterminacy or ambiguity both in geometry and concerning the attributes of the object examined. In this paper the problem discussed refers to the use of triangulation in elimination and classification process of point clouds gathered from terrestrial laser scanning and using algorithms of point filtration allowing to eliminate points not belonging to any object. This algorithm was based on the analysis of 3D surrounding points and the classification takes advantage of the well known Delaunay algorithm. Identification of objects was based on their geometrical properties. Testing of developed algorithms was carried out on point clouds obtained from TLS gathered on forest inventory plots.

11

Analiza NMT w postaci GRID i TIN na przykładzie danych z OKI

Hejmanowska B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17a

281--289

PL

Przedmiotem prezentowanych analiz był numeryczny model terenu (NMT) w postaci regularnej i nieregularnej siatki (GRID i TIN - Triangulated Irregular Network). Do budowy NMT wykorzystano dane źródłowe zgromadzone w OKI (Ośrodek Koordynacyjno- Informacyjny przy Regionalnym Zarządzie Gospodarki Wodnej w Krakowie). Wykorzystując dane źródłowe tworzono model TIN, a następnie GRID wykorzystując oprogramowanie Terrain Analyst i aplikacje IT-GIS OKI. Następnie porównywano wyniki modelu GRID z wysokościami z danych źródłowych. Celem prac badawczych była analiza rozbieżności modelu GRID w zależności od wykorzystywanego algorytmu i od wielkości oczka siatki (3m, 2.5m, 2m, 1.5m i 1m). Na podstawie przeprowadzonych badan można sformułować wniosek, _e wyniki obu algorytmów różnią sie od siebie, a GRID wygenerowany za pomocą aplikacji IT-GIS OKI jest bardziej zgodny z wartościami wysokości w punktach pomiarowych w porównaniu z modelem GRID wygenerowanym za pomocą Terrain Analyst. Wzrost rozdzielczości powoduje generalnie zmniejszenie rozbieżności, ale jedynie dla 1 % punktów. Odchyłki w ponad 80% są poniżej +/- 10 cm, a ponad 99% różnic znajduje się w zakresie +/- 60 cm. Podsumowując można sformułować ogólny wniosek, że testowany NMT w postaci GRID o oczku 3m jest wystarczający dla modelowania stref zagrożenia powodziowego, przyjąwszy dokładność założona w specyfikacji technicznej OKI http://oki.krakow.rzgw.gov.pl/).

EN

The subject of the analysis contained herein is the Digital Terrain Model (NMT) in a form of GRID and TIN. Initial data gathered in OKI (Coordination-Information Centre in Regional Water Management Office in Krakow) were applied to NMT generation. With the initial data, TIN was calculated and afterwards, GRID in Terrain Analyst and IT-GIS OKI application. Then, GRID was compared with the initial data. The main issue of the study was to analyse the discrepancy obtained from different algorithms, and with varying GRID resolution (3m, 2.5m, 2m, 1.5m i 1m). From the research made, it can be concluded that the two algorithms (Terrain Analyst and IT-GIS OKI) give different results. The accuracy of GRID generated with IT-GIS OKI application was higher than that obtained using the Terrain Analyst. The smaller the cell size in GRID, the better is the GRID accuracy, but the improvements appear only in 1% of points. There are more than 80% discrepancies below +/- 10 cm, and more than 99% discrepancies below +/- 60 cm. To summarise, it can be stated that GRID of 3 m cell size, generated using IT-GIS OKI application is accurate enough for flood area estimation, according to OKI technical specification (http://oki.krakow.rzgw.gov.pl/).

12

Aspekty wizualizacji rzeźby terenu w czasie rzeczywistym

Stateczny A., Łagowski T.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 1

155-161

EN

The paper presents works on creation of an optimal model of data for real time visualization of topographic surface. The model should fulfill three conditions: 1) minimization of the amount of stored data, 2) dynamic adjustment of the model to the scale of imaging, 3) guarantee of obtaining required accuracy of surface reconstruction. On the basis of literature and experiments conducted a data model based on sections was selected and an algorithm for dynamic real time visualization was elaborated. The model consists In creation of dense sections which are generalized in successive steps. Thus, the model with minimum sections arises ensuring the accuracy of reconstruction assumed in advance. Individual sections are assigned so called .priorities., which determine whether they are used in next stages of model construction or not. The higher the priority the lower distance at which the section stall be further processed. The distance is calculated from the observer to the centre of gravity of the section. The method of further creation of the model based on a network of triangles consists of the following stages: 1. Generalization is performed with the aim of decreasing the number of points, on the basis of which the network of triangles will be created. The generalization covers: m Determination of the distance between the observer and each of the sections to be analysed. The number and selection of proper sections shall depend upon the scale in which the model of topographic surface will be pictured. Based on the distance and priority sections for further analysis are selected. Designation of condensed points created a broken line of sections selected at the preceding stage. These points undergo the generalization process in order to decrease the number of triangles for the further process of creation of the topographic surface visualization. The Douglas-Peucker method was selected for generalization ensuring high level of generalization and small deformations. 2. Triangulation. The number of objects which shall be created in this step depends on the level of generalization. The increase in the level of generalization shall result in an increase of the area to be pictured and, at the same time, the accuracy of the model shall decline. In order to decrease calculations, the triangulation is conducted between neighbouring sections by the method of biggest angles. On the basis of the experiments conducted it was found that this method gives the best results providing the greatest number of triangles per unit of time. 3. Shading and illumination. It follows from the assumptions that colour shall define the height (depth). Therefore, the methods based on flat shading, which assign only one colour to each surface and bring about the lack of smooth change in colour, were not further used in the analysis. On the basis of experiments conducted, the Gouraud method was selected fulfilling the assumptions and featured with the shortest time of object shading. In the opinion of the authors, the proposed model very well fulfills the conditions presented at the beginning.

13

Stereometryczna weryfikacja NMT uzyskanego ze skaningu laserowego

Piechocka N., Marmol U., Jachimski J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2004

|

Vol. 14

1--12

PL

Lotniczy skaning laserowy zyskuje coraz większe znaczenie jako metoda pozyskiwania informacji o powierzchni topograficznej oraz elementach pokrycia terenu. W ostatnich latach zostało opracowanych kilkanaście algorytmów do automatycznej filtracji danych laserowych. Niestety, istniejące metody posiadają jeszcze widoczne ograniczenia, związane z nieprawidłową eliminacją punktów w obszarach o skomplikowanym ukształtowaniu i użytkowaniu terenu i nadal niezbędny jest znaczący, interaktywny udział operatora. W niniejszym referacie przedstawiona jest stereometryczna weryfikacja dwóch metod filtracyjnych: algorytmu aktywnego modelu TIN i algorytmu częstotliwościowego opartego na FFT. Algorytm aktywnego modelu TIN został rozwinięty na Wydziale Geodezji i Fotogrametrii w Królewskim Instytucie w Sztokholmie. Na opracowanym algorytmie bazuje komercyjne oprogramowanie - TerraScan. Metoda oparta na FFT została opracowana w Zakładzie Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej AGH i jest nadal w fazie badań empirycznych, określających jej wiarygodność i dokładność. W prezentowanym opracowaniu dane uzyskane w wyniku filtracji zostały porównane ze stereogramami cyfrowych zdjęć lotniczych. Obrazy cyfrowe zostały pozyskane w trakcie nalotu laserowego, odpowiadają więc dokładnie danym uzyskanym w procesie skanowania. Analiza polegała na wyborze próbek, charakteryzujących się różnym ukształtowaniem i użytkowaniem terenu (roślinność, zabudowa). Dla każdego obszaru testowego zostały wyznaczone, na podstawie odchyłek pomiędzy wzorcem pochodzącym z pomiaru stereometrycznego a odfiltrowaną powierzchnią, podstawowe parametry statystyczne: średni błąd kwadratowy RMSE, średnia arytmetyczna i odchylenie standardowe. Uzyskane wyniki ujawniają, że w przypadku terenów o skomplikowanym ukształtowaniu lub pokryciu, obydwa algorytmy wykazują pewne ograniczenia i różnice. Algorytm aktywnego modelu TIN, lepiej niż algorytm oparty na FFT, eliminuje pomierzone punkty w miejscach pokrycia terenu gęstymi, wysokimi drzewami liściastymi oraz wysokimi trawami. W miejscach takich jak krzaki, pojedynczo rosnące drzewo, uzyskane wyniki odfiltrowania przy wykorzystaniu obu algorytmów są porównywalne. Natomiast teren o dużym stopniu zurbanizowania został prawidłowo odfiltrowany przez oba algorytmy.