Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Ocena dokładności NMT na obszarze Polski na podstawie danych wysokościowych projektu LPIS

100%

Karwel A. K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

tom Vol. 17a

357--362

PL

Instytut Geodezji i Kartografii był wykonawca prac związanych z kontrolą dokładności Numerycznego Modelu Terenu (NMT), tworzonego na potrzeby LPIS (System Identyfikacji Działek Rolnych). Dlatego też będąc w posiadaniu tak obszernych danych, jakimi był NMT, w ramach kontroli przeprowadzono badania mające na celu ocenę dokładności powstałego produktu (Butowtt, 2003; Ewiak, 1999; Ewiak, 2004; Kaczyński, 2000; Paszotta, 2005). Do czynników, które w znaczny sposób wpływały na dokładność generowania NMT należy zaliczyć m.in. ukształtowanie terenu, błędy metody generowania NMT oraz błędy związane z jego manualnym pomiarem. Metodyka kontroli dokładności geometrycznej NMT dotyczyła wizualnej weryfikacji pod względem odstawania linii nieciągłości i punktów od powierzchni modelu terenowego oraz określenia jego odstępstwa wysokościowego od wyznaczonego w terenie profilu. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że badany model spełniła wszystkie wymagania dokładnościowe jednoznacznie określone w wytycznych technicznych dla wykonawców. Wyznaczony błąd średni wahał sie od 0.5 do 0.9 m. Dla części województw stwierdzono występowanie błędu systematycznego NMT na poziomie od 0.1 do 0.4 m.

EN

The Institute of the Geodesy and Cartography performed the works related to accuracy control of the Digital Terrain Model – DTM, created on the basis of LPIS requirements. Therefore, the research was conducted with a large set of height data intended for the estimation of final product accuracy. The factors which considerably affect the accuracy of DEM generation are the terrain form, the methodical errors of DEM generation and errors resulting from manual measurement of DEM. The methodology for the accuracy checks of DEM involved visual verification of the difference between the DEM surface and discreteness lines, as well as points measured using photogrammetric methods and then, the estimation of its position in relation to height profiles measured in the ground. The RMSE determined varied from 0.5 m to 0.9 m. For some districts a systematic error of DEM was found ranging from 0.1 to 0.4 m.

2

Określenie zakresu wykorzystania pomiarów autokorelacyjnych w aspekcie wyznaczenia modeli 3D budynków

100%

Karwel A. K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

tom Vol. 21

141--148

PL

Badania przeprowadzono na podstawie danych pozyskanych z zintegrowanego systemu pomiarowego cyfrowej kamery lotnicza ADS40, dla których wielkość terenowego piksela wynosiła 20 cm. Dane obejmowały obszar nizinny, w większości rolniczy, częściowo pokryty lasem, z czego około 20% badanego obszaru stanowiły tereny zurbanizowane. W oparciu o zobrazowania ADS40 zbudowano modele stereoskopowe, które wykorzystano do pomiarów: manualnych i autokorelacyjnych obiektów przestrzennych. Zobrazowania poddano wstępnej korekcji geometrycznej, a następnie orientacji w procesie aerotriangulacji metodą niezależnych wiązek. Następnie przeprowadzono pomiar półautomatyczny, z którym związany był szereg czynności począwszy od interpolacji, filtracji i klasyfikacji, uzyskując w ten sposób trójwymiarowy model powierzchni dachów, a także wykonano manualny pomiar linii szkieletowych budynków. Stwierdzono, że algorytm autokorelacyjny programu Match-T nie jest w stanie zrealizować pomiaru punktów na powierzchniach bocznych budynku ze względu na zbyt mały stosunek bazowy zobrazowań. Dla pomiarów autokorelacyjnych na obrazach cyfrowych obejmujących obszar zurbanizowany o dużym stopniu pokrycia roślinnością procentowe wydobycie elementów zabudowy wyniosło około 85%.

EN

The research presented is based on data acquired by the integrate measuring system of ADS40 digital camera. The data were collected from a lowland area, mostly agricultural, partly covered with forest, of which about 20% was urbanized area. Base on the ADS40 imagery, stereoscopic models were built and used to manual and autocorrelation measurements of three-dimensional objects. Before the correct orientation of stereoscopic models was obtained, the images were submitted to geometrical correction, and next to orientation in the process of aerotriangulation with the method of bundle adjustment. Next, a semi-automatic measurement was conducted which was connected to interpolation, filtration and classification, obtaining a three-dimensional model of the surface of roofs, and also performing a manual measurement of the skeletal line of buildings. It was found that the autocorrelation algorithm of the program Match-T could not realize the measurement of points on the lateral faces of the building because of a too small base relation of images. For autocorrelation measurements on digital images that included an urbanized area with high degree of vegetation cover the extraction of the building elements amounted to about 85%.

3

Ocena dokładności modelu SRTM na obszarze Polski

63%

Karwel A. K. , Ewiak I.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

tom Vol. 16

289--296

PL

Treść artykułu dotyczy oceny dokładności modelu rzeźby terenu pozyskanego dla obszaru Polski z Radarowej Misji Topograficznej Promu Kosmicznego SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Ocenę dokładności przeprowadzono na podstawie precyzyjnych danych referencyjnych, którymi były profile terenowe pomierzone techniką GPS. Zakres badań obejmował swym zasięgiem obszary testowe, reprezentujące różne formy ukształtowania terenu, położone w granicach administracyjnych 14 województw. Obszary testowe położone były na obszarach odkrytych i nie obejmowały terenów zurbanizowanych oraz kompleksów leśnych. Miarą oceny dokładności modelu SRTM były błędy średnie liczone na podstawie różnic wysokości pomiędzy punktami profili terenowych oraz odpowiadającymi im wyinterpolowanymi punktami modelu SRTM. Niezbędne analizy przeprowadzono w środowisku oprogramowania MGE (Modular GIS Environment) firmy Intergraph oraz za pomocą narzędzi 3 DEM Terain Visualization autorstwa Richarda Horne. Stwierdzono, że dokładność bezwzględna modelu SRTM na obszarze Polski wynosi m H = 2.9 m dla terenów równinnych oraz m H = 5.4 m dla terenów falistych i pagórkowatych. Stwierdzono również, że dokładność interferometrycznego pomiaru wysokości punktów węzłowych siatki modelu SRTM degradowana jest w procesie interpolacji wysokości punktów poza węzłowych, zaś stopień tej degradacji jest funkcją deniwelacji rzeźby terenu oraz gęstości oczka siatki. Ocena statystyczna dokładności pomiaru SRTM wykazała, że pomiary interferometryczne obarczone są składową systematyczną błędu. Po wyeliminowaniu błędu systematycznego okazało się, że dokładność bezwzględna modelu SRTM na obszarze Polski kształtuje się na poziomie m H = 1.0 m dla terenów równinnych oraz m H = 2.7 m dla terenów falistych i pagórkowatych.

EN

The mission of the Endeavour spacecraft well known as SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) six years ended ago. The obtainment of a radar data in just eleven days was the aim of mission. Based on this data, a DEM for over 80 percent of the surface of the Earth has been generated. The SRTM for all potential users is available free. For Poland, this data is accessible on level DTED-1 in HGT format with a resolution of 60 by 90 meters . The acquisition of DEM with a CE (90) accuracy better then 16 meters was the crowning achievement of the program of the SRTM mission. The accuracy of the SRTM terrain model of Eurasia after calibration of the measuring system was CE (90) = 6.2 m. The results of the research work presented in foreign publications refer to reference data which were not representative for the tested areas. In order to determine the absolute accuracy of SRMT model of Poland, a study was performed based on the reference terrain profiles measured by GPS techniques. The flat and hilly terrains were examined in administrative borders of fourteen provinces. It was not reference data for mountainous terrains. For elaboration of the SRTM data on ImageStation Intergraph software, they have been recalculated in the USGS format using modules of the 3 DEM Terrain Visualization program written by Richard Horne. For analysis of the accuracy of the SRTM model, 332 terrain profiles and 29 308 points have been measured. The accuracy of the SRTM model presented by RMSE was computed on the basis of the height differences between the profiles and model homolog points. The analyses were done in Modular GIS Environment Intergraph software. The absolute accuracy of the SRTM model for Poland was RMSE-Z = 2.9 m for flat regions and RMSE-Z = 5.4 m for hilly regions. It was confirmed that this accuracy depends on the resolution of the grid points of DEM and terrain inclination. The statistical analysis showed a systematic shift between SRTM data and reference profiles. The RMSE-Z without a systematic part was found to be 1.0 m for flat regions and 2.7 m for hilly regions of Poland. The data of SRTM level DTED-1 could be used for DEM and contour line generation on topographic maps on scales smaller then 1:50 000 and for SRTM system calibration.

4

Ocena przydatności danych wysokościowych z misji SRTM do generowania NMT na obszarze Polski

63%

Karwel A. K. , Ewiak I.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2006

|

tom T. 52, z. 110

75-87

PL

Artykuł dotyczy oceny dokładności modelu rzeźby terenu pozyskanego dla obszaru Polski z Radarowej Misji Topograficznej Promu Kosmicznego SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Ocena dokładności tego modelu bazowała na precyzyjnych danych referencyjnych, które stanowiły profile terenowe pomierzone techniką GPS. Badania dokładnościowe obejmowały swym zasięgiem obszary testowe, reprezentujące różne formy ukształtowania terenu, położone na obszarach odkrytych w granicach administracyjnych 14 województw. Stwierdzono, że dokładność bezwzględna modelu SRTM na obszarze Polski wynosi mH = 2.9 m dla terenów równinnych oraz mH = 5.4 m dla terenów falistych i pagórkowatych. Ocena statystyczna dokładności pomiaru SRTM wykazała, że pomiary interferometryczne obarczone są składową systematyczną błędu. Po wyeliminowaniu składowej systematycznej błedu -okazało się, że dokładność bezwzględna modelu SRTM na obszarze Polski kształtuje się na poziomie mH = 1.0 m dla terenów równinnych oraz mH = 2.7 m dla terenów falistych i pagórkowatych.

EN

Accuracy assessment of relief model aequired from the Shuttle Radar Topographie Mission for the territory of Poland is the subject of the article. Estimation of accuracy of this model was based on precise reference data terrain profiles measured with GPS technique. Accuracy investigations covered test fields representing various forms of relief, located on open areas within 14 voivodships. Due to character of interferometric height measurements urban and forest areas were not included into these studies. Mean errors determined on the basis of height differences between points of terrain profiles and corresponding interpolated points of SRTM model were the measure of accuracy assessment. Comparative analyses were carried out within Intergraph MGE Terrain Analyst software and with the use of 3 DEM Terrain Visualization software tools created by Richard Home. It was found, that absolute accuracy of SRTM model on the territory of Poland is mH = 2.9 m for flat terrains and mH = 5.4 m for undulating/hilly areas. It was also found, that accuracy of interferometric measurement of heights of node points of SRTM model grid is mainly degraded in the process of interpolation of heights of points inside grid, and the degree of this degradation depends on height differences and on size of grid mesh. Estimation of accuracy of SRTM model conducted with the use of big statistical representation revealed, that interferometric measurements are influenced by line component of systematic error. It was found, that while removing this component real absolute accuracy of SRTM model on the territory of Poland reaches mH = 1.0 m for flat terrains and mH = 2.7 m for undulating/hilly areas.

5

Integracja satelitarnych modeli wysokościowych

51%

Karwel A. K. , Kraszewski B. , Kurczyński Z. , Ziółkowski D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2015

|

tom Vol. 64, nr 2

123-133

PL

W artykule zaprezentowano metodę integracji danych wysokościowych z interferometrycznej misji satelitarnej SRTM (model SRTM-C, rozdzielczość 3", tj. około 90 m) oraz stereoskopowych pomiarów scen satelitarnych ASTER, pozyskanych w kanale bliskiej podczerwieni, do opracowania Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu (NMPT) o rozdzielczości przestrzennej 1". Model ASTER charakteryzuje się większą rozdzielczością (1", tj. około 30 m), ale może wykazywać lokalne błędy o charakterze systematycznym, spowodowane głównie błędami dopasowania obrazów w obszarach o regularnej strukturze pól uprawnych. Opracowana metoda zakłada uszczegółowienie modelu interferometrycznego z wykorzystaniem modelu ASTER. Bazuje na modelu różnicowym obu NMPT poddanym działaniu filtra uśredniającego ważonego, co zachowuje w nim ewentualne błędy systematyczne. Przefiltrowany model różnicowy posłużył do poprawy modelu ASTER. Zaproponowaną metodę przetestowano na fragmencie obszaru centralnej Polski o powierzchni 31 tys. km2. Ocenę wizualną i ilościową otrzymanego zintegrowanego modelu względem danych źródłowych przeprowadzono dla trzech typów pokrycia terenu z wykorzystaniem profili terenowych oraz NMPT pozyskanego w ramach projektu ISOK. Wyboru obszarów o określonym typie pokrycia dokonano z wykorzystaniem bazy CORINE Land Cover. Miarą oceny dokładności modeli były błędy średnie liczone na podstawie różnic wysokości punktów interpolowanych z modelu oraz odpowiadających im punktów kontrolnych profili terenowych, pomierzonych techniką GPS, a także odchylenie standardowe różnic wysokości pomiędzy modelem referencyjnym ISOK a analizowanymi modelami. Ocena wizualna przeprowadzona została na fragmencie wydzielonym z całego obszaru opracowania. W wyniku zastosowania opracowanej metody otrzymany NMPT charakteryzuje się wyższą szczegółowością w porównaniu z modelem SRTM-C. Skompensowane zostały w nim również lokalne błędy systematyczne charakterystyczne dla modelu ASTER.

EN

The article presents the method of developing a 30-m spatial resolution DSM based on integration of height data from InSAR SRTM mission and the stereoscopic measurements of ASTER satellite images. The method involves the use of 30-m ASTER model for refinement of a 90-m interferometrie SRTM model. ASTER model has a higher resolution, but it can contain local systematic errors (due to incorrect image matching in areas of the regular pattern of agricultural parcels). The differential model is generated and next smoothed with weighted averaging filter. Such a model is used to correct the ASTER DSM. The method was tested in the area of 31,000 square kilometers located in central Poland. A visual and precise evaluation of the output model relative to source data was performed with the use of terrain GPS profiles and the detailed DSM based on airborne laser scanning (ALS) data for three types of land cover. The accuracy of models was assessed by RMSE calculated from a difference between point heights interpolated from the model and the same height points taken from terrain GPS profiles. Also the standard deviation of height difference between analyzed and ALS DSM was analyzed. In the new integrated DSM, more details were noticed compared to the SRTM DSM. The height errors typical for ASTER model were compensated. The vertical accuracy of the developed DSM is close to SRTM data.

6

Koncepcja mobilnego systemu pomiarowego geometrii przesyłek ponadwymiarowych w transporcie kolejowym

51%

Ewiak I. , Brodowska P. , Karwel A. K. , Kraszewski B.

Logistyka

|

2015

|

tom nr 4

3121--3130, CD2

PL

Potrzeba dostosowania transportu kolejowego do krajowej i unijnej gospodarki determinuje konieczność utworzenia systemu kodyfikacji linii kolejowych, którego nieodłącznymi elementami są pomiary skrajni taboru i skrajni ładunkowej. Pomiar geometrii przesyłek ponadwymiarowych ma decydujące znaczenie dla funkcjonowania i bezpieczeństwa transportu kolejowego. Błędny pomiar ponadwymiarowej przesyłki kolejowej podczas jej załadunku, jak również jej przesunięcie w trakcie transportu może stać się przyczyną wypadków, szczególnie w tunelach i na stacjach, co w konsekwencji prowadzi do kosztownego wyłączenia z ruchu linii kolejowej, a także straty materialnej z tytułu uszkodzenia samej przesyłki. W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję budowy mobilnego systemu pomiarowego służącego do określania geometrii obiektów, w tym przesyłek ponadwymiarowych. W ramach prac eksperymentalnych zostały określone wymagania w zakresie sprzętu pomiarowego, metodyki pomiaru, a także oprogramowania wspomagającego przetwarzanie dużej liczby punktów.

EN

The need to adapt the national rail transport to domestic and EU economy determines the need for a codification system of railway lines which consists of such inseparable elements like measurement of railway clearance and loading gauges. The measurement of the oversized cargo geometry is crucial for the functioning and safety of the railway transportation. Incorrect measurement of oversized cargo during its loading, as well as its shift while it is carried can cause evidence especially in tunnels and railway stations. As a result such situations lead to high-cost shutdown of railway lines, as well as loss due to damage of the shipment. This article presents the concept of the mobile measuring system for determining the geometry of objects, including oversized cargo. As part of the experimental work following issues were defined: requirements for measuring equipment, measurement methodologies as well as software supporting processing of large number of points.

7

Wykorzystanie danych teledetekcyjnych do poszukiwania miejsc wskazujących na obecność jam grobowych ofiar Obławy Augustowskiej

45%

Dukaczewski D. , Bochenek Z. , Karwel A. K. , Paradysz H. , Kulikowski Z.

Roczniki Geomatyki

|

2017

|

tom T. 15, z. 1(76)

63--78

PL

W styczniu 2015 roku Oddziałowa Komisja Ścigania Zbrodni przeciwko Narodowi Polskiemu w Białymstoku wydała postanowienie o zasięgnięciu opinii Instytutu Geodezji i Kartografii w sprawie możliwości istnienia jam grobowych, powstałych w okresie co najmniej od lipca 1945 roku, na terenie Augustowa, dróg pomiędzy miejscowościami: Giby, Stanowisko, Rygol a Kaletami oraz na terenie sąsiadującym z miejscowością Kalety. Celem badania było ustalenie, czy dostępne dane przestrzenne (archiwalne zdjęcia lotnicze z lat 1953-1989, dane z lotniczego skaningu laserowego oraz dane satelitarne o dużej, podwyższonej i wysokiej rozdzielczości) pozwalają na identyfikację miejsc naruszeń terenu, wskazujących na możliwość istnienia jam grobowych, w których mogłyby zostać pogrzebane ofiary „Obławy Augustowskiej”. W celu realizacji badania po skompletowaniu i przetworzeniu dostępnych danych przestrzennych, utworzeniu szczegółowego NMT i map mikrorzeźby, przeprowadzono analizę danych i wypracowano (z wykorzystaniem wiedzy z zakresu geografii fizycznej kompleksowej) klucz fotointerpretacyjny. Dysponując wynikami tego etapu prac możliwe było dokonanie identyfikacji miejsc naruszeń terenu, wskazujących na możliwość istnienia jam grobowych. Przeprowadzona weryfikacja terenowa umożliwiła wstępną ocenę prawdopodobieństwa obecności jam grobowych, zaś analiza spektralna i klasyfikacja nadzorowana pozwoliła na ilościową ocenę wiarygodności badanych obiektów oraz ekstrapolację uzyskanych wyników na terenie polskiej i białoruskiej części Puszczy Augustowskiej. Przeprowadzone badania pozwoliły na zidentyfikowanie 4 obiektów o bardzo dużym prawdopodobieństwie obecności jam grobowych w Augustowie, 44 obiektów na terenie polskiej części Puszczy Augustowskiej (w tym 4 o bardzo dużym prawdopodobieństwie, 5 o dużym prawdopodobieństwie, 4 średnim prawdopodobieństwie, 6 o niskim i 25 o bardzo niskim prawdopodobieństwie) oraz 85 obiektów na terenie części białoruskiej (w tym 4 o bardzo dużym prawdopodobieństwie, 14 o dużym prawdopodobieństwie, 21 o średnim prawdopodobieństwie, 25 o małym prawdopodobieństwie obecności jam grobowych). Pełna lista zidentyfikowanych obiektów (wraz a ich współrzędnymi geograficznymi) oraz ich katalog, zawierający wycinki map topograficznych, zdjęć lotniczych, kompozycji w barwach umownych na podstawie danych satelitarnych został zawarty w raporcie przekazanym IPN. Sondowanie, przeprowadzone na jednym obiekcie, pozwoliło na odkrycie szczątków dwóch osób. Przeprowadzone prace wykazały, iż optymalne wyniki w zakresie wykorzystania panchromatycznych zdjęć lotniczych i multispektralnych danych satelitarnych do identyfikacji jam grobowych można osiągnąć w przypadku dysponowania materiałem zarejestrowanym w ciągu 4-5 lat od chwili wydarzeń. Pozwoliły one jednak stwierdzić, że w przypadku terenów leśnych możliwa jest detekcja tego typu obiektów również z wykorzystaniem danych zarejestrowanych znacznie później (zdjęć lotniczych po 8 latach, danych satelitarnych o dużej i bardzo dużej rozdzielczości przestrzennej odpowiednio po 59 i 69 latach, danych ze skaningu laserowego po 70 latach).

EN

To guarantee the save transport of the spoils of war from the former East Prussia to Grodno by Soviet Army the head of NKVD L. Beria have decided to eliminate the members of the Polish resistance Home Army (1939-1945) Armia Krajowa in Augustów region (Poland). The operation was carried out by the Red Army, the NKVD and the Main Directorate of Counter-Intelligence ‘SMERSH’ with the assistance of Polish officers of the Ministry of Public Security in July 1945. 592 of 7049 arrested persons who have disappeared are presumed to have been executed and buried in former Byelorussian Soviet Socialist Republic. Despite many Polish diplomatic notes issued since 1946 the location of the mass graves remained unknown. In January 2015 the Polish Institute of National Remembrance was asking the Institute of Geodesy and Cartography (IGiK) to carry out the prospection of places implying an existence of grave pits of the victims of Augustów roundup in Byelorussian and Polish parts of Augustów Forest. The goal of analysis was to test the potential of spatial data to identify the locations of places of decayed soils, implying the possibility of existence of grave pits. To achieve this goal it was necessary to complete and to process the available spatial data (i.e.: archive and recent aerial photographs, old low resolution and recent very high resolution multispectral satellite data, airborne laser scanning data), to produce detailed DTM and microrelief maps, to analyze the spatial data and to elaborate the photointerpretation key. Having this it was possible to identify the locations of places, implying the possibility of existence of grave pits and to estimate the reliability of those places by field check, as well as to extend the results of research with satellite data supervised classification. The investigations allowed to identify 4 reliable places of decayed soils, implying the possibility of existence of grave pits in Augustów, as well as 44 places of potential grave pits of transport fugitives in Polish part of Augustów forest (4 of very high probability, 5 of high probability, 4 of medium probability, 6 of low and 25 of very low probability). In Byelorussian part of Augustów forest it was possible to identify 85 places of decayed soils. Four of them near Kalety and Giedź can be (presumably) the grave pits. Fourteen objects were classified as a very probable grave pits, 21 others – as a medium probable burial places. Forty six objects were judged as low probable places of grave pits. The full list of objects with coordinates and extracts of maps, aerial and satellite orthophotomaps was included into the report submitted to the Polish Institute of National Remembrance. The control dig carried out in the case of one object in Polish part of the Augustów forest allowed to find the grave of 2 persons. The carried research have revealed, that the best results of investigations of grave pits identification can be achieved when the aerial photographs and/or satellite data acquired 4-5 year after the burial are available. However, it should be stressed that in the case of forest areas even analysis of remote sensing data recorded after much longer period (aerial photos after 8 years and 36 years, high and very high resolution satellite data – after 59 and 69 years, airborne laser scanning data – after 70 years) can allow to identify the objects of probable grave pits.