Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Krakowskie Kopce w ArcGIS online

Szostak M., Konior J., Kowalik J., Zięba-Kulawik K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2017

|

Vol. 29

75--84

PL

Technologie geoinformacyjne dają szerokie możliwości pozyskiwania, przetwarzania i udostępniania danych przestrzennych m.in. do tworzenia aplikacji oraz serwisów internetowych, które pozwalają na wyświetlanie oraz przetwarzanie w nowoczesny i łatwy sposób treści kartograficznych na laptopie, tablecie czy smartfonie. Celem niniejszego opracowania było przygotowanie interaktywnej aplikacji ArcGIS Online dla Kopców Krakowa, jako ważnych elementów krajobrazu. W opracowaniu zinwentaryzowano obiekty małej architektury oraz zieleń, występującą w bezpośrednim otoczeniu Kopców. W tym celu wykonano pomiary GPS i geotagowane zdjęcia. Określenia gatunków dokonano w oparciu o fachową literaturę dendrologiczną. Inwentaryzację uzupełniono wybranymi widokami przestrzennymi i przekrojami utworzonymi z chmur punktów lotniczego skanowania laserowego (źródło: projekt ISOK, GUGiK). W efekcie finalnym udostępniona została interaktywna prezentacja „Krakowskie Kopce” w formie Story Map ArcGIS Online.

EN

Geoinformation technologies provide possibilities for processing geospatial data and generating applications and web services that allow to display and process cartographic information on laptop, tablet or smartphone in a modern and easy way. The aim of this paper was to prepare an interactive ArcGIS Online application for Mounds of Krakow as an important elements of Krakow landscape. The objects of small architecture and greenery, in the vicinity of the Mounds, were inventoried. For this purpose, GPS measurements and geotagged images were performed. Species classification was based on the professional dendrological literature. The Application was supplemented by selected views and profiles generated from airborne laser scanning point clouds (source: ISOK project, GUGiK). As a result, the interactive application of "Mounds of Krakow" in the form of Story Map ArcGIS Online was made available.

2

Wykorzystanie chmur punktów z lotniczego skanowania laserowego do weryfikacji stanu aktualności wybranych obiektów w bazie geometrycznej leśnej mapy numerycznej

Ciesielski M., Bałazy R., Mitelsztedt K., Zawiła-Niedźwiecki T.

Roczniki Geomatyki

|

2015

|

T. 13, z. 3(69)

217--225

PL

Celem pracy było sprawdzenie możliwości wykorzystania danych z lotniczego skanowania laserowego do detekcji budynków na terenach leśnych. Ponadto sprawdzono możliwość wykorzystania tych danych do aktualizacji wybranych warstw z leśnej mapy numerycznej. W pracy przeanalizowano obszar leśny wraz z buforem 100 m wokół wydzieleń na terenie dwunastu nadleśnictw górskich, położonych na obszarach badawczych w Sudetach i Beskidach. Przy wykorzystaniu danych z lotniczego skanowania laserowego wykryto 515 budynków co stanowiło 89,2% wszystkich budynków znajdujących się w wektorowej warstwie wydzieleń leśnych. Na poszczególnych obszarach badawczych osiągnięto dokładność odpowiednio 80,5%, 94,2% i 91,2%. Podsumowując, lotnicze skanowanie laserowe może być wykorzystywane do aktualizacji wybranych warstw w leśnej mapie numerycznej, zawierających informacje o budynkach oraz obiektach budowlanych. Istniejące algorytmy detekcji budynków nie są bezbłędne, więc przyszłe prace powinny skupić się na poprawie dokładność analiz.

EN

The aim of the presented studies was to determine the ability to detect buildings in forest areas on the basis of airborne laser scanning data. Moreover, the usefulness of this data for updating selected items of the FDM has been evaluated. In this study forest areas with a 100 m buffer zone have been analyzed, including twelve mountain forest districts, grouped in three research areas located in the Sudety and the Beskidy Mountains. Using LiDAR data 515 buildings have been detected which represents 89.2% of all buildings in the vector layer of the digital forest map. In particular research areas the detection accuracy reached to 80.5%, 92.4%, 91.2%. As a result of the study it can be concluded that the airborne laser scanning data may be helpful in updating the selected layers of the digital maps of forest, containing information of forest engineering. Existing building detection algorithms are not error-free, so further research should be conducted to improve the accuracy of analyzes.

3

Zastosowanie lotniczego skaningu laserowego i tomografii elektrooporowej w kompleksowych badaniach osuwisk : przykład z Pogórza Dynowskiego (Karpaty zewnętrzne)

Kamiński M.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 7

410--417

EN

The study is focused on this part of the Dynów Foothiil, where many landslides are active. Extensive inventory work in the sites predisposed to development of landslides, initiated a search in order to improve traditional methods of mapping landslides. The traditional methods rely mainly on the analysis of topographic maps, geological and geomorphological mapping in the field. This article also descrobes the test of one of the modern methods of three-dimensional earth imaging – Airborne Laser Scanning. A major advantage of the method is the ability to filter out vegetation and other objects on the ground, which results in a precise terrain model. The relief inside the landslide consists of several secondary scarps and two lakes.The aim of the geophysical survey was primarily to interpret the geological structure of the landslides basement and the landslide body structure and to determine the depth of occurrence of the slide zone. It occurs at the shallowest depth in the upper part of the landslide, where Quaternary deposits are sliding down the slope of the surface of the top of variegated shales. The depth of slide surface increases significantly from the tectonic overthrust, where variegated shales are thrust on the hale-sandstone flysch layers of the Krosno Beds. In this part of the landslide, the slip surface can be at a depth of even 25 metres and is developed only within the flysch Krosno Beds.

4

Building Change Detection from Multitemporal Airborne Lidar Data Based on Morphology and Histogram

Piskorski R., Czernomysa E.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2015

|

Vol. 9, no. 3

69--85

PL

W publikacji przedstawiono przegląd metod wykorzystujących wieloczasowe dane ALS do celów detekcji zmian w obrębie zabudowy. Opierając się na stosowanych rozwiązaniach, zaproponowano dwuetapową metodę polegającą na zastosowaniu filtrów morfologicznych oraz analizie histogramu. Zaproponowana metoda została przetestowana na siedmiu obszarach o różnych typach zabudowy. Operatory morfologiczne zostały wykorzystane w celu detekcji stanu zabudowy w badanych okresach (2006 i 2012). Na podstawie algebry (odejmowanie) uzyskanych map otrzymano wyniki prezentujące miejsca zmian. Po wyeliminowaniu artefaktów zaprezentowano analizę dokładności świadczącej o poprawności wykrywania zabudowy i detekcji miejsc zmian. W celu bardziej dokładnego scharakteryzowania zachodzących zmian wykorzystano histogramy powstałe z wykorzystaniem danych wysokościowych. Na ich podstawie wnioskowano na temat rodzaju zmian, jakie zaszły na danym obszarze.

EN

This publication provides an overview of methods that use multitemporal ALS data for the purpose of detecting changes in the building. Based on the proposed two-step solutions applied method based on the use of morphological filters and the analysis of the histogram. The proposed method has been tested on seven areas with different types of buildings. Morphological operators are used to detect the state of buildings in the studied period (2006 and 2012). On the basis of the substitution obtained maps, it obtained results showing the locations of the changes. After eliminating artifacts, presents an analysis of the accuracy characterized correctness building detection and detection of changes. In order to more precisely characterize the changes which are occurred, uses histograms created based on the elevation data. On the basis of their requested on the type of changes that have taken place in the area.

5

Stabilizacja systemu pomiarowego dla wiatrakowca w aspekcie jakości danych LiDAR

Kolecki J., Prochaska M., Piątek P., Baranowski J., Kurczyński Z.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2015

|

Vol. 27

71--82

PL

Definicja parametrów jakościowych chmury punktów pozyskanej metodą lotniczego skanowania laserowego stanowi element niemal każdego zamówienia wiążącego się z wykonaniem lotów pomiarowych. Jakość danych LiDAR nie może być utożsamiana wyłącznie z ich dokładnością, ale jest pojęciem znacznie szerszym, obejmującym inne parametry chmury punktów pozyskanej w wyniku lotu pomiarowego. Przykładowo wymagania dotyczące parametrów takich jak pokrycie oraz gęstość określone są w polskich regulacja prawnych. Na wyżej przywołane parametry danych LiDAR mogą wpływać w pewnym stopniu czynniki związane z samym lotem, takie jak niestabilność prędkości czy linowe lub wysokościowe odstępstwa od planowanej linii lotu. Najbardziej istotnym czynnikiem wydają się być jednak wychylenia oraz drgania platformy pomiarowej. Pozyskiwanie danych LiDAR bez systemu stabilizacji oraz wibroizolacji może utrudniać zachowanie wymaganych parametrów jakościowych. W trakcie prac prowadzonych w ramach projektu, którego efektem było zbudowanie prototypu ultralekkiej stabilizowanej platformy pomiarowej dla wiatrakowca, dokonano szeregu analiz związanych z doborem odpowiedniego systemu stabilizacji rozpatrując trzy składowe wychyleń: roll, pitch, yaw. W tym celu stworzone zostały narzędzia informatyczne służące badaniu wpływu wychyleń na jakość danych LiDAR przy założeniu określonych parametrów linii nalotowych oraz ustawień pracy skanera.

EN

The definition of the quality parameters of a point cloud acquired using the airborne laser scanning is the element of almost every terms of reference involving airborne spatial data acquisition. The quality of the LiDAR data should not be identified only with accuracy and should be examined in a wider aspect taking into account other parameters of the point cloud that was acquired as a result of a flight. For instance the Polish legal regulations provide the requirements concerning the coverage of the strips and the point density. The above mentioned parameters of the LiDAR data can be influenced to some extent by many factors concerning the flight itself such as a varying speed as well as the horizontal and vertical deflections from the planned flight line. However, vibrations and angular deflections seem to influence the point cloud quality to the highest extent. LiDAR data acquisition without required stabilizing system makes keeping the required quality parameters very hard. Within the research project which aimed to develop the prototype of the ultralight, stabilized mapping platform for the gyrocopter, a number of analyses concerning the optimal stabilization scenario were carried out. Tools including scripts and computer programs for analyzing the impact of the deflections on the data quality have been developed. The proper stabilization variant has been established taking into account three separate deflection components, i.e.: roll, pitch and yaw.

6

Testing the Suitability of Spatial Printing Technology for Engineering Applications (for Presentation of Topographic Surface)

Chmielnicki K, Eckes K.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2014

|

Vol. 8, no. 3

17--26

EN

The final result of the architect´s designing work is the visualization of the project in the form of a drawing or a picture on the screen. Such screen images have many advantages, there are, however, some flaws of this method (of visualization), which makes it necessary to build physical models of the projected objects. The observation of physical models requires no hardware, the observed model is seen using the principles of everyday experience of the observer - as a realistic three-dimensional object and - it can be observed in real time from any site. Moreover, one can directly determine the spatial relationship between its component parts. Physical models can be elaborated manually or using modern printing technology - 3D. Three-dimensional printing technology involves building a model of layers. Subsequent layers are superimposed on each other, but their shape is given in numerical form - according to the programmed design model. The layers are bound together creating a stable physical spatial model. The aim of this study was to use the 3D printing technology to visualize terrain objects. As the source object for testing the 3D printing technology four Krakow mounds have been used. These objects were a well selected experimental basis, both because of the shape of the surface topography, and the associated engineering structures (paths and walls). The source data was obtained from the GNSS measurements and from airborne and terrestrial laser scanning. For the models prepared on the basis of GNSS measurements some inaccuracies of mapping were observed, due to the insufficient number of the source points. The models based on the clouds of points from laser scanning showed high accuracy in reproducing all terrain and engineering details. In conclusion we list the temporary 3D printing flaws like: the time-consuming printing process and the high technology cost. Advantages and possible applications lie in the creation of architectural models and in the renovation of monuments.

PL

Efektem końcowym działalności projektowej architekta jest wizualizacja w formie rysunku lub obrazu na ekranie monitora. Takie obrazy mają bardzo wiele zalet, są jednak pewne niedoskonałości tej metody prezentacji wyników, które sprawiają, że okazuje się konieczne budowanie materialnych modeli projektowanych obiektów. Obserwacja modeli materialnych nie wymaga żadnego sprzętu, model jest postrzegany z wykorzystaniem zasad codziennego doświadczenia obserwatora, jako realistyczny obiekt trójwymiarowy, można go obserwować w czasie rzeczywistym z dowolnych stron, na modelu można bezpośrednio ustalać relacje przestrzenne pomiędzy jego częściami składowymi. Modele materialne mogą być wykonywane ręcznie albo za pomocą nowoczesnej techniki wydruku 3D. Technologia wydruku trójwymiarowego polega na budowaniu modelu z warstw. Kolejne warstwy są nakładane na siebie, przy czym ich kształt jest zadany w postaci numerycznej - zgodnie z zaprogramowanym projektem modelu. Warstwy są wiązane ze sobą, w rezultacie czego powstaje trwały materialny model przestrzenny. W niniejszej pracy został podjęty temat zastosowania technologii druku 3D do wizualizacji obiektów terenowych. Do testowania technologii druku 3D jako obiekty źródłowe wybrano cztery krakowskie kopce. Te obiekty stanowiły dobrze dobraną bazę doświadczalną, zarówno ze względu na kształt powierzchni topograficznej, jak również na występujące obiekty inżynierskie (ścieżki i mury). W badaniach wykorzystano dane pochodzące z pomiarów GNSS oraz z lotniczego i naziemnego skanowania laserowego. W przypadku modeli opracowanych na podstawie pomiarów GNSS zaobserwowano pewne niedokładności odwzorowania obiektów, wynikające z niewystarczającej liczby punktów pomiarowych. Modele opracowane na podstawie chmur punktów skanowania laserowego wykazywały wysoką dokładność odwzorowania wszelkich szczegółów terenowych i inżynierskich.W podsumowaniu omówiono przejściowe wady druku 3D, którymi są czasochłonność procesu druku i wysokie koszty technologii oraz szereg zalet i możliwości zastosowań w tworzeniu makiet architektonicznych i w renowacji zabytków.

7

Decomposition Techniques for Full-waveform Airborne Laser Scanning Data

Słota M.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2014

|

Vol. 8, no. 1

61--74

EN

This article provides an overview of full-waveform airborne laser scanning data processing methods. Since 2004, when the first commercial small-footprint full-waveform LiDAR system was introduced, a vast amount of studies have been carried out on the potential of utilizing full-waveform data in various fields such as forestry, archaeology, urban areas modelling and point cloud classification, resulting in a range of approaches to the processing of full-waveform data. This research is an attempt to systematize the knowledge in this field. The first part of this paper presents a brief description of the full-waveform system. Then, the typical methods of data processing are described, starting from simple peak detection methods, followed by methods based on wave modelling using basic functions, and going on to an analysis focused on the correlation between an emitted and backscattered signal.

PL

W artykule zamieszczono przegląd podstawowych, najbardziej znanych metod przetwarzania pełnych profili energii zarejestrowanych przez systemy lidarowe. W klasycznych systemach lidarowych rejestrowana jest trójwymiarowa chmura punktów - cały proces obliczeniowy związany z wyznaczaniem odległości między mierzonym punktem a skanerem odbywa się w czasie rzeczywistym, z tego względu użytkownik nie dysponuje informacjami o wykorzystywanych metodach detekcji echa ani o dokładności wyznaczenia chmury punktów. Od 2004 roku na rynku dostępne są skanery przystosowane do rejestracji pełnych profili energii (tzn. ilości odbitej energii laserowej w czasie), które umożliwiają użytkownikowi implementację własnych, precyzyjnych metod ekstrakcji chmury punktów. W pierwszym rozdziale przybliżona została technika pozyskiwania danych typu full-waveform. Następnie omówiono proste algorytmy detekcji echa. W kolejnym rozdziale opisana została metoda dekompozycji sygnału oraz zamieszczony został wykaz najczęściej stosowanych funkcji bazowych wraz z charakterystyką i wzorami. Na końcu zaprezentowano metody przetwarzania sygnału bazujące na zależnościach korelacyjnych. Artykuł stanowi zwięzłą syntezę prowadzonych na całym świecie badań nad danymi full-waveform, zawiera informacje niezbędne dla osób, zajmujących się przetwarzaniem profili energii z systemów lidarowych.

8

Porównanie właściwości chmury punktów wygenerowanej metodą dopasowania obrazów zdjęć lotniczych z danymi z lotniczego skanowania laserowego

Dominik W.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2014

|

Vol. 26

53--56

PL

Celem niniejszego opracowania było zbadanie właściwości chmur punktów tworzonych metodą dopasowania obrazów zdjęć lotniczych semi-global matching (SGM) i porównanie ich z chmurami punktów z lotniczego skanowania laserowego. Do badań wykorzystane zostały zdjęcia lotnicze oraz dane z lotniczego skanowania laserowego pozyskane w latach 20102013 na obszarze centrum Elbląga. Na podstawie wejściowego zbioru danych wygenerowano chmury punktów metodą SGM, które poddano następnie analizie. Otrzymane chmury punktów badano poprzez porównanie dokładności wysokościowej względem profilu pomierzonego w terenie, porównanie wizualne profili chmur punktów oraz porównanie wizualne wygenerowanych na podstawie chmur punktów modeli pokrycia terenu. Przeprowadzone badania pozwoliły na sformułowanie szeregu szczegółowych wniosków dotyczących jakości chmur punktów SGM w odniesieniu do różnych czynników. Sformułowane wnioski szczegółowe prowadzą do generalnego spostrzeżenia, że chmury punktów SGM są produktem mniej niezawodnym, bardziej nieprzewidywalnym i zależnym od większej liczby czynników niż chmury punktów LIDAR. Mimo to przy odpowiednich parametrach chmury punktów SGM mogą przewyższać dokładnościowo chmury punktów LIDAR, a także dostarczać bardziej szczegółowej informacji dotyczącej pokrycia terenu. Skłania to do wniosku, że chmury punktów SGM mają potencjał i warto rozwijać tę metodę generowania chmur punktów.

EN

The aim of this study was to investigate the properties of point clouds derived from aerial image matching and to compare them with point clouds from airborne laser scanning. A set of aerial images acquired in years 2010-2013 over the city of Elblag were used for the analysis. Images were acquired with the use of three digital cameras: DMC II 230, DMC I and DigiCAM60 with a GSD varying from 4.5 cm to 15 cm. Eight sets of images that were used in the study were acquired at different stages of the growing season – from March to December. Two LiDAR point clouds were used for the comparison – one with a density of 1.3 p/m2 and a second with a density of 10 p/m2. Based on the input images point clouds were created with the use of the semi-global matching method. The properties of the obtained point clouds were analyzed in three ways: – by the comparison of the vertical accuracy of point clouds with reference to a terrain profile surveyed on bare ground with GPS-RTK method – by visual assessment of point cloud profiles generated both from SGM and LiDAR point clouds – by visual assessment of a digital surface model generated from a SGM point cloud with reference to a digital surface model generated from a LiDAR point cloud. The conducted studies allowed a number of observations about the quality of SGM point clouds to be formulated with respect to different factors. The main factors having influence on the quality of SGM point clouds are GSD and base/height ratio. The essential problem related to SGM point clouds are areas covered with vegetation where SGM point clouds are visibly worse in terms of both accuracy and the representation of terrain surface. It is difficult to expect that in these areas SGM point clouds could replace LiDAR point clouds. This leads to a general conclusion that SGM point clouds are less reliable, more unpredictable and are dependent on more factors than LiDAR point clouds. Nevertheless, SGM point clouds generated with appropriate parameters can have better accuracy than LiDAR point clouds and present more detailed information about the terrain surface.

9

Efektywne wykorzystanie danych lidar w dwuwymiarowym modelowaniu hydraulicznym

Bakuła K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2014

|

Vol. 26

23--37

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano aspekty wykorzystania danych z lotniczego skanowania laserowego w dwuwymiarowym modelowaniu hydraulicznym obejmujących tworzenie wysokiej dokładności numerycznych modeli terenu, ich efektywnego przetworzenia będącego kompromisem pomiędzy rozdzielczością danych a ich dokładnością, a także uzyskania informacji o szorstkości pokrycia terenu dającego informacje mogące konkurować z informacjami z baz topograficznych. Prezentowane badania dotyczyły przetwarzania danych NMT w celu ich efektywnego wykorzystania z udziałem metod redukcji ilościowej danych. W wyniku oddzielnego eksperymentu udowodniono, iż dane z lotniczego skanowania laserowego umożliwiają utworzenie w pełni poprawnego dwuwymiarowego modelu hydraulicznego przy założeniu posiadania odpowiednich danych hydraulicznych, a dane z ALS mogą mieć inne zastosowanie niż tylko geometryczna reprezentacja rzeźby terenu.

EN

This paper presents aspects of ALS data usage in two-dimensional hydraulic modelling including generation of high-precision digital terrain models, their effective processing which is a compromise between the resolution and the accuracy of the processed data, as well as information about the roughness of the land cover providing information that could compete with information from topographic databases and orthophotomaps. Still evolving ALS technology makes it possible to collect the data with constantly increasing spatial resolution that guarantees correct representation of the terrain shape and height. It also provides a reliable description of the land cover. However, the size of generated files may cause problems in their effective usage in the 2D hydraulic modeling where Saint-Venant’s equations are implemented. High-resolution elevation models make it impossible or prolong the duration of the calculations for large areas in complex algorithms defining a model of the water movement, which is directly related to the cost of the hydraulic analysis. As far as an effective usage of voluminous datasets is concerned, the data reduction is recommended. Such a process should reduce the size of the data files, maintain their accuracy and keep the appropriate structure to allow their further application in the hydraulic modelling. An application of only a few percent of unprocessed datasets, selected with the use of specified filtering algorithms and spatial analysis tools, can give the same result of the hydraulic modeling obtained in a significantly shorter time than the result of the comparable operation on unprocessed datasets. Such an approach, however, is not commonly used, which means the most reliable hydraulic models are applied only in small areas in the largest cities. Another application of ALS data is its potential usage in digital roughness model creation for 2D hydraulic models. There are many possibilities of roughness coefficient estimation in hydraulic modelling which has an impact on the velocity of water flow. As a basic and reference source for such analysis topographic databases as well as orthophotomaps from aerial or satellite imagery can be considered. The presented paper proved that LIDAR data should be effectively applied in cooperation between surveyors and hydrologists. ALS data can be s used solely in the creation of a fully correct two-dimensional hydraulic model, assuming that appropriate hydraulic datasets are available. Additionally, application of ALS data should not be limited to geometric representation of the terrain and it can be used as information about roughness of terrain. The presented paper was financed by the Foundation for Polish Science - research grant no. VENTURES/2012-9/1 from Innovative Economy program of the European Structural Funds.

10

Ocena dokładności wysokościowej danych lotniczego skaningu laserowego systemu ISOK na obszarze doliny rzeki Widawy

Pawłuszek K., Ziaja M., Borkowski A.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2014

|

Vol. 13, nr 3-4

27--37

PL

Głównym obszarem zastosowań lotniczego skaningu laserowego (ALS) jest budowa wysokorozdzielczych precyzyjnych numerycznych modeli terenu (NMT). W Polsce, na potrzeby budowy systemu osłony przed nadzwyczajnymi zagrożeniami, zeskanowano niemal całą powierzchnię kraju. Jakość i dokładność danych skaningu były przedmiotem kontroli na etapie ich pozyskiwania. W niniejszej pracy dane te poddano ocenie dokładności wysokościowej według odmiennej metodyki. Dokonano oceny dokładności wewnętrznej polegającej na wpasowaniu, metodą najmniejszych kwadratów, płaszczyzny w zbiór danych repezentujących płaską powierzchnię, np. połać dachu, oraz oszacowaniu błędu średniego na podstawie odchyłek danych ALS od tej powierzchni. Testy wykonano dla 36 płaszczyznowych powierzchni reprezentujących dachy, drogi, łąki oraz pola orne. W przypadku powierzchni antropogenicznych otrzymany błąd średni kształtuje się na poziomie zbliżonym do dokładności pomiaru odległości przez system skanujący i wynosi od 2 do 4 cm. Dla powierzchni naturalnych, o dużej szorstkości błąd ten rośnie do wartości od 3 do 20 cm. Ocenę dokładności zewnętrznej (absolutnej) wykonano na podstawie porównania wysokości danych ALS z wysokościami punktów referencyjnych pomierzonych technikami geodezyjnymi. Oszacowanie dokładności przeprowadzono w przypadku trzech klas pokrycia terenu (pola i łąki, drogi, lasy) oraz czterech obszarów testowych, zlokalizowanych na obszarze doliny rzeki Widawy. Ocenę dokładności wykonano na potrzeby modelowania hydrologicznego. Dokładność absolutna waha się w poszczególnych typach pokrycia od niewiele ponad 10 cm w przypadku dróg do ponad dwukrotnie większej wartości na terenach leśnych.

EN

The main application of airborne laser scanning (ALS) technology is the data collection for creating high quality digital elevation models (DEM). In Poland, almost entire area of the country has been scanned for the implementation phase of extraordinary hazards (mostly water hazards) protection system (ISOK). The quality of acquired data was a subject of inspection at the acquisition time. In this study, an alternative methodology was applied to evaluate the height component accuracy of the ALS data. For the inner accuracy evaluation (data consistency), subsets of the point cloud representing flat surfaces (e.g. roofs) were used. This data was approximated by a plane using least squares method. Based on residuals between approximated plane and the ALS data a mean square error was calculated. Numerical tests were executed for 36 planes representing roofs, roads, meadows and arable fields. For the anthropogenic areas the estimated mean square error is similar to the accuracy of distance measurement by a scanning system and ranges from two to four cm. In the case of natural surfaces that are characterized by high roughness, the error increases to a value of three to twenty cm. In order to assess the external (absolute) accuracy of the ALS data, heights of the reference points measured by geodetic techniques were compared with the heights of corresponding (neighboring) ALS points. The accuracy assessment was carried out for three classes of the land use (arable fields and meadows, roads, forests) and four test areas, located in the area of Widawa River Valley. The absolute accuracy varies for different types of land use from slightly more than ten cm for roads to more than double the value for forests.

11

Zastosowanie technologii lotniczego skaningu laserowego na przykładzie projektu Informatyczny System Osłony Kraju przed nadzwyczajnymi zagrożeniami (ISOK)

Kowalski M.

Przegląd Geodezyjny

|

2013

|

R. 85, nr 11

9--12

12

Comparison of sealing surface degree assessment based on orthophotomap and lidar data

Borowiec N., Hamerla A.

Journal of Sustainable Mining

|

2013

|

Vol. 12, iss. 1

20--26

EN

The following article compares the methods and the results of sealing surface degree assessment. In the described experiment/research, orthophotomap and point cloud obtained from airborne laser scanning were used as input for the analysis. In this paper, apart from the statement and comparing the results, the problems and limitations of using different research methods are also listed.

PL

W niniejszym artykule porównano metody wyznaczania stopnia uszczelnienia zlewni oraz wyniki otrzymane w związku z ich zastosowaniem. Przedstawiono doświadczenie, w którym jako materiał wejściowy do analiz wykorzystano ortofotomapę oraz chmurę punktów pochodzącą z lotniczego skaningu laserowego. W artykule, poza zestawieniem i porównaniem otrzymanych wyników, wyszczególniono problemy i ograniczenia wynikające z zastosowania poszczególnych metod badawczych.

13

Techniki naziemne, lotnicze i satelitarne w rozpoznawaniu osuwisk

Perski Z., Wojciechowski T., Wójcik A., Nescieruk P.

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2013

|

nr 4

30-35

PL

W artykule przedstawiono metody badań powierzchniowych, wspierające prace kartograficzne, jak i monitoringowe, prowadzone w zakresie przeciwdziałania skutkom ruchów masowych. Wykorzystanie naziemnego, jak i lotniczego skaningu, umożliwia pozyskiwanie bardzo dokładnych modeli powierzchni terenu.

EN

This article presents the methods of earth surface examination supporting cartographic and monitoring works aiming at the prevention of consequences of mass landslides. Thanks to ground and airborne scanning, it is possible to obtain very accurate models of earth surface. The practical usage of methods described in the article has indicated their great effectiveness while monitoring landslide activity and updating maps. These techniques primarily allow to collect very precise quantitative data for expansive landslides in a relatively short period of time. Furthermore, by using archive data (photogrametry, InSAR), it is also possible to examine the landslide activity in the past.

14

Analiza dokładności przestrzennej danych z lotniczego, naziemnego i mobilnego skaningu laserowego jako wstęp do ich integracji

Warchoł A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. 25

255--260

EN

The following article presents an analysis of accuracy three point clouds ( airborne, terrestrial and mobile) obtained for the same area. The study was conducted separately for the coordinates (X, Y) - examining the location of buildings vertex and separately for the coordinate (Z) - comparing models built on each of the clouds. As a baseline measurement for both analyzes (X, Y and Z), the totalstation measurement was taken.

PL

Poniższy artykuł przedstawia analizę dokładnościową trzech chmur punktów (dane lotnicze, naziemne i mobilne) pozyskanych dla tego samego obszaru. Badania przeprowadzono osobno dla współrzędnych (X,Y) – badając położenie załamań ścian budynków oraz osobno dla współrzędnej (Z) - porównując modele zbudowane na każdej z chmur. Jako pomiar referencyjny dla obu analiz (X,Y oraz Z) przyjęto wyniki z pomiaru tachimetrycznego.

15

Identyfikacja zbiorników wodnych, jako obiektów BDOT10K, w zbiorze danych lotniczego skaningu laserowego z wykorzystaniem algorytmu alpha shape

Mendela M., Borkowski A.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2013

|

Vol. 12, nr 4

13--26

PL

Lotnicze skanery laserowe (ALS) wykorzystują najczęściej wiązkę światła z zakresu bliskiej podczerwieni, która absorbowana jest przez wodę. Powoduje to występowanie pustych obszarów (brak odbić promienia laserowego), pozbawionych punktów, w zbiorze danych skaningu laserowego. Detekcja konturów zbiorników wodnych w zbiorze danych skaningu laserowego może być zatem rozumiana jako identyfikacja obrysu obszarów pozbawionych punktów. Tak rozumiana detekcja zbiorników może być wykorzystana do aktualizacji i zasilania Bazy Danych Obiektów Topograficznych 1:10 000 (BDOT10k). Do detekcji zbiorników wodnych wykorzystano w pracy współrzędne x, y punktów klasy grunt, uprzednio sklasyfikowanej chmury punktów, o gęstości nominalnej 4 pkt/m2. Automatyczną identyfikację konturu zbiornika wykonano z wykorzystaniem algorytmu α-shape. Eksperymenty numeryczne wykonano dla 16 zestawów danych testowych (zbiorników wodnych). Ocenę dokładności identyfikacji konturów wykonano na podstawie porównania z ortofotomapą cyfrową o terenowej wielkości piksela 0,10 m. Na podstawie pomierzonych maksymalnych wartości odchyłek stwierdzono, że przeciętnie zbiorniki wodne zostały zidentyfikowane w 95%, a dla 62% obiektów testowych zidentyfikowano kontur ze 100% skutecznością. Ponadto wykorzystany algorytm posiada pewien mechanizm odpornościowy – eliminuje pojedyncze przypadkowe punkty na powierzchni zbiornika. Zaproponowana metoda może stanowić dodatkowe źródło zasilania BDOT, zwłaszcza dla zbiorników wodnych, których brzeg porośnięty jest roślinnością i trudno identyfikowalny na ortofotomapie.

EN

Airborne laser scanners (ALS) usually rely on a near-infrared light beam which is absorbed by water. This produces empty areas with no points in the LiDAR dataset (gaps, laser shot dropouts). Detecting the boundaries of bodies of water in a LiDAR dataset can thus be seen as the identification of boundaries of empty areas. The method for the identification of water bodies could be used to update and supply the Database of Topographic Objects (BDOT10k). The x, y co-ordinates of ground laser points of the previously classified LiDAR point cloud of the 4 points/m2 nominal density were used to detect bodies of water. The automatic identification of bodies of water was performed by the means of an α-shaped algorithm. Numerical experiments were conducted for 16 tested sites, which were bodies of water. The accuracy of boundary identification was evaluated by comparing the results with those seen on orthophotos with a pixel size of 0.10 m. Based on the maximum deviation values of the measured results, it has been shown that bodies of water were identified on average with 95% accuracy and the boundaries of 62% of the tested sites were delineated with 100% efficiency. Furthermore, the studied algorithm has a featured mechanism that enables it to eliminate single, random points distributed on the surface of a body of water. The proposed method can be used as an additional source of BDOT10k, especially for bodies of water whose banks are covered with vegetation which are difficult to identify on orthophotos.

16

Wykorzystanie cech określonych na podstawie wysokościowego modelu koron w dwufazowej metodzie inwentaryzacji zapasu drzewostanu

Miścicki S, Stereńczak K

Roczniki Geomatyki

|

2012

|

T. 10, z. 5

47--54

PL

W pracy przedstawiono analizę wybranych cech drzew i drzewostanów, ustalonych i zmierzonych na zobrazowaniu aerolidarowym, pod kątem ich przydatności do zdalnego i automatycznego określania zasobności drzewostanów. Przeanalizowano cechy określone dla pojedynczych drzew w oparciu o wysokościowy model koron (WMK). Badania przeprowadzono w terenie górskim, w południowo-zachodniej części Parku Narodowego Gór Stołowych. Przeanalizowano 7 cech lub grup cech określonych na podstawie wysokościowego modelu koron i segmentacji drzewostanu na pojedyncze korony. Zmienność cechy zależnej – wielkości zapasu na powierzchniach próbnych – była najlepiej objaśniana przez zmienne niezależne: średnią wysokość drzew (HL) oraz iloczyn sumy objętości koron (VZ) i sumy wysokości drzew (SUMH) w obrębie powierzchni. Uzyskany współczynnik korelacji wielorakiej był stosunkowo wysoki i istotny statystycznie (R=0,820, P<0,001).

EN

The paper presents an analysis of selected tree and tree stand characteristics measured on aerial-lidar samples, in terms of their usefulness for remote and automatic determination of the growing stock volume. Characteristics specified for single trees were based on Crown Height Model (CHM). The study was conducted in mountainous area, in the south-western part of the Stołowe Mountains National Park. Seven stand and tree characteristics based on CHM and single tree segmentation were analyzed. The variability of the dependent features – growing stock volume on the sample plots - were best explained by the following independent variables: the average height of trees (HL) and the multiplication of the sum of crown volume (VZ) and the total tree height (SUMH) within the sample plot area. The obtained multiple correlation coefficient for those features was relatively high and significant (R=0.820, P <0.001).

17

Detekcja budynków na terenach o dużej lesistości na przykładzie Parku Narodowego Gór Stołowych

Stereńczak K., Ciesielski M., Zalewska K.

Roczniki Geomatyki

|

2012

|

T. 10, z. 5

67--78

PL

Rosnąca presja inwestycyjna na terenach leśnych powoduje zwiększanie się liczby obiektów budowlanych, w tym przede wszystkim budynków mieszkalnych, które powstają pomimo braku uzyskania przez ich właścicieli pozwolenia na budowę, czy też, w enumeratywnie wyliczonych przypadkach, zgody właściwego organu na rozpoczęcie procesu inwestycyjnego. Problem samowoli budowlanej na terenach leśnych dotyczy coraz większej liczby nadleśnictw w Polsce. Celem opracowania była detekcja budynków na terenach o znacznej lesistości, położonych w sąsiedztwie Parku Narodowego Gór Stołowych. Wybór metody detekcji budynków na terenie badań musiał uwzględnić przede wszystkim eliminację roślinności. W tym celu posłużono się danymi pochodzącymi z lotniczego skanowania laserowego oraz ortofotomapą CIR o rozdzielczości 0,6 m. Dane punktowe poddano kilku przetworzeniom, aby uzyskać obiekty o wysokości minimalnej 2 m. Do eliminacji roślinności wykorzystano wskaźnik NDVI (Normalized Differenced Vegetation Index). Analizę przeprowadzono na dwóch powierzchniach próbnych, gdzie obszar 1 wykorzystany został jako zbiór testowy, a obszar 2 jako weryfikujący. Przetworzenie materiałów przeprowadzone zostało w programie ArcGIS 10, gdzie stworzony został model detekcji budynków. Uzyskano dokładność detekcji budynków na poziomie: 80 %. Uzyskane wyniki w połączeniu z danymi z ewidencji gruntów i budynków pozwoliłyby na wskazanie potencjalnych lokalizacji samowoli budowlanych.

EN

Growing pressure for investment in forest areas will increase the number of buildings, including primarily residential buildings to be are built without necessary permits or, in the enumerated cases, consents of the competent authority to begin the investment process. The problem of illegal buildings in forest areas concerns an increasing number of forest districts in Poland. The purpose of this study was the detection of buildings in areas with significant forest cover, located in the vicinity of the Stołowe Mountains National Park. The selection of method for detection of buildings in the study had to consider primarily the elimination of vegetation. For this purpose, the data from the airborne laser scanner data and CIR orthophotomap with a resolution of 0.6 m were used. Point cloud data were processed several times to select objects with a minimum height of 2 m. NDVI (Normalized Differenced Vegetation Index) was used for vegetation elimination. The analysis was conducted on two plots, where one area was used as a test set, and the second area - as verification set. Processing of materials was carried out in ArcGIS 10 and a model for buildings detection was developed. Building detection accuracy was about 80%. These results combined with data from the cadastre would help to identify potential sites for land use violations.

18

Wykorzystanie lotniczego skaningu laserowego do inwentaryzacji i monitoringu osuwiska w rejonie Łaśnicy (gmina Lanckorona), Pogórze Wielickie, Karpaty zewnętrzne

Graniczny M., Piątkowska A., Surała M.

Przegląd Geologiczny

|

2012

|

Vol. 60, nr 2

89-94

EN

In recent years a regular activity has been taken for the registration and monitoring of areas at risk of mass movements and landslides throughout Poland. Extensive inventory work in the sites predisposed to occurrence of landslides, initiated a search in order to improve traditional methods of mapping landslides. The traditional method relies mainly on the analysis of topographic maps, geological and geomorphological mapping in the field. For areas of extreme danger the newer mainly non-invasive methods were tried to be used such as a satellite or aerial photos. In this article have been also tested one of the more modern methods of three-dimensional imaging earth - Airborne Laser Scanning. This method is applicable to the selected landslide in the region of Łaoenica (Municipality Lanckorona). Amajor advantage of the method is the ability to filter out vegetation and other objects on the ground, which results in precise terrain model. Multiple imaging using laser scanning method, allows to obtain a precise differential model, thus in effect information on landslide activity.

19

Dane lotniczego skaningu laserowego w badaniu osuwisk - przykład osuwiska w Zbyszycach (Karpaty zewnętrzne)

Wojciechowski T., Borkowski A., Perski Z., Wójcik A.

Przegląd Geologiczny

|

2012

|

Vol. 60, nr 2

95-102

EN

The study is focused on an active landslide located on the right bank of the Dunajec Valley in Zbyszyce. The potentials of application of the data derived from airborne laser scanning (ALS) in the context of an inventory of landslides has been presented. The ALS data used in this study covers the area of 40 km2 on the eastern side of Lake Roznowskie in the Carpathians. Scanning data were acquired on April 1, 2010, and the resulting cloud of points was used as the basis to generate the DTM with a resolution of 0,5 m. Geological interpretation of the data was conducted on the example of the largest and complex landslides in the study area located in the village Zbyszyce. Using different visualization techniques were able to determine extent of landslides and its internal morphological elements. Attempts to determine the degree of activity in different zones of the landslide have been also undertaken. Very good results were obtained in wooded areas, complementing the state of knowledge about this landslide.

20

Zastosowanie metod fotogrametrycznych do oceny dynamiki ruchów masowych - wybrane przykłady z Polski

Kamiński M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 24

111--122

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie archiwalnych stereo par zdjęć lotniczych do oceny dynamiki aktywnego osuwiska „Śliwnica” położonego na Pogórzu Dynowskim. Zastosowano w wersji cyfrowej stereo pary zdjęć lotniczych z lat: 1965 i 2002. Na ich podstawie wygenerowano dwa fotogrametryczne wysokościowe modele cyfrowe terenu. Następnie w systemie GIS poprzez przestrzenne porównanie rzeźby terenu z wysokościowych modeli cyfrowych terenu generowano mapę różnicową przemieszczeń mas skalnych. Obrazuje ona dynamikę przestrzenną przemieszczeń mas skalnych w obrębie osuwiska. Ponadto wykonano przekroje geomorfologiczne przez poszczególne modele cyfrowe terenu, oceniając różnice w rzeźbie terenu. Na przykładzie klifu w Jastrzębiej Górze pokazano zastosowanie stereo par zdjęć lotniczych oraz modelu cyfrowego terenu LIDAR (Light Detection and Ranking) do określenia dynamiki strefy brzegowej klifu i identyfikacji osuwisk. Do tego celu wykorzystano stereo pary zdjęć lotniczych z 2004 roku oraz wysokościowy model cyfrowy terenu z 2011 roku, otrzymany metodą lotniczego skaningu laserowego. Na podstawie analizy rzeźby wysokościowego modelu terenu, stwierdzono trzy osuwiska oraz liczne obrywy i obsypywanie się utworów geologicznych z klifu. W badanym rejonie klifu określono wielkość przemieszczeń linii krawędzi klifu między rokiem 2004 a 2011. Stwierdzono także zagrożenia przez osuwiska lokalnej infrastruktury.

EN

This paper presents the use of archival stereo pairs of aerial photographs from years 1965 and 2002 to assess the dynamics of an active landslide "Śliwnica" located on the Dynów foothills. Two photogrammetric digital terrain elevation models were generated. Then, by comparing the spatial relief digital terrain elevation models, the map of differential displacements of rock masses was generated with GIS system. It reflects the dynamics of the spatial displacement of rock masses within the landslide. In addition, cross-sections were performed by different geomorphological digital terrain models to assess the differences in terrain. For example, a cliff in Jastrzębia Góra shows the application of stereo pairs of aerial photographs and digital terrain model LIDAR (Light Detection and Radar) to determine the dynamics of coastal cliffs and identification of landslides. Stereoscopic effect disturbed by the vegetation lush, but in spite of these shortcomings managed to reach the edge of the cliff set was possible to determine. Images were analyzed at different magnifications in order to commit the slightest error. It was found that between 2004 and 2011 the edge of a cliff in the area Jastrzębia Góra moved up to over 19 meters. At the same time the analysis of the digital terrain model derived from airborne laser scanning showed activation of the three landslides that threaten the surrounding infrastructure. Digital model derived from airborne laser scanning can determine the precise extent of landslides, slope and slope primary and secondary data provides many landslides morphometry. The advantage of this method is the ability to filter data and therefore to eliminate the vegetation. Skilful interpretation of the terrain can efficiently speed up field work and thus reduce the cost of research.