Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Presentation of Digital Terrain Models of agricultural areas using LIDAR data

100%

Kwoczyńska B. , Piech I. , Sagan W.

|

tom nr IV/2

1347--1361

EN

Digital photogrammetry is one of the intensively developing areas of technical sciences. Increasing participation in the surveying works have digital devices and solutions giving new possibilities in creation of the appropriate map elements and models as well. A particular role to play has the laser scanning technology allowing to present surveyed space or area in the 3D form. Digital Terrain Models for agricultural areas obtained on its basis may be presented in different ways using professional software. Due to the fact, that in recent years almost the entire Poland was covered with laser scanning, collecting information about the Earth’s surface in the form of a cloud of points with high accuracy is a relatively fast process and the results of their elaboration are widely used in many fields. The paper presents the methods of Digital Terrain Models visualization of agriculture areas for three different objects created on the basis of data derived from airborne laser scanning. The study included agricultural locations - two of them (Strzelce Wielkie and Kamionka Wielka) located in the Malopolskie Voivodship, the third - Mątowy Wielkie in Pomorskie Voivodship, in Żuławy. DTM visualizations were prepared in Macrostation, Terrasolid and Surfer 10 software. For the Mątowy Wielkie object the Digital Surface Model (DSM) was created additionally.

2

Analysis of the distribution and density of measurement points in terms of terrain modelling

89%

Gradka R.

|

2017

|

tom no. 3

35--45

EN

For the implementation of direct measurements, proper understanding of the existing relationships and spatial variability, and at later stages, for obtaining reliable results of geostatistical analysis, adequate planning network measurement and correct placement of, and/or the evaluation of the number of measurement points in the measurement network are not the only necessary conditions. Another key prerequisite is choosing the right model for creating a DTM, which depends on the shape of the terrain. Correct spatial sampling should provide much information on the spatial distribution of the studied variable in an area, at minimal cost and with minimal effort. Faithful reproduction of the land surface that reflects any of the characteristics of the environment is not possible through DTM, due to a number of restrictions, manifesting themselves in the form and size of the data set; due to time and economic constraints; and also because the full complexity of the terrain’s surface cannot be measured or expressed. The present work undertakes to analyse the density and distribution of measuring points on four areas that have specific characteristics in common, yet they remain different in terms of surfaces, height differences, as well as their complexity. After selecting the research areas, these were designed and laid out in a grid with the shape of rectangles that were similar in structure to the GRID model. The data were analysed using geostatistical interpolation by ordinary kriging, in order to conduct a proper analysis of the distribution and density of the measuring points, to calculate the surface properties of a particular point, and in order to attempt to reduce the workload and cost factor.

3

Problematyka tworzenia numerycznego modelu terenu na podstawie pomiarów geodezyjnych na przykładzie Wydmy Łąckiej

89%

Osińska-Skotak K. , Zaczek-Peplinska J.

|

tom Vol. 13a

181--188

PL

Numeryczny model rzeźby terenu jest dla wielu zastosowań elementem kluczowym. Jego wykorzystanie, jak również nowe techniki prezentacji, dają szeroki wachlarz nowych możliwości np. dla potrzeb zarządzania i planowania przestrzennego. Jednak jakość uzyskiwanych, na podstawie pomiarów geodezyjnych, modeli rzeźby terenu zależy od szeregu elementów. Zarówno technologie pomiaru obiektu, jak i sposób ich opracowania determinuje jakość uzyskanego na tej podstawie numerycznego modelu rzeźby terenu. Rozmieszczenie punktów pomiarowych (pikiet) lub krok siatki pomiarowej jak również stosowane algorytmy interpolacyjne mają kluczowe znaczenie dla rezultatu końcowego. Dla jednego obiektu można uzyskać różne zobrazowania rzeźby terenu w zależności od sposobu wykonania samego pomiaru terenowego, jak i od przyjętych założeń dotyczących opracowania. Decyzja o zastosowaniu konkretnej metody pomiarowej do monitorowania szybko-zmiennych elementów krajobrazu powinna być poprzedzona analizą wpływu rozmieszczenia pikiet wysokościowych na uzyskane wyniki oraz doborem najlepszych metod interpolacji i wizualizacji zmian obiektu. Istotne jest to ze względu na jakość efektu końcowego, ale również ma to znaczenie dla zoptymalizowania kosztów przeprowadzanych kampanii pomiarowych co ma dużą wagę w szczególności przy planowaniu i realizacji okresowych pomiarów obiektów szybkozmiennych. Niniejsze opracowanie zostało wykonane na podstawie prac testowych mających na celu ustalenie wpływu różnych elementów zarówno pomiarowych jak i obliczeniowych na uzyskiwany na podstawie pomiarów geodezyjnych numeryczny model rzeźby terenu. Prace przeprowadzono dla dwóch obszarów testowych o różnej charakterystyce

EN

Digital Terrain Model is very important for many application. There are many different possibilities to use DTM and new technologies (GIS) also, especially for spatial planning and management. However, quality of Digital Terrain Model making based on survey measurements depends on various factors. Both measurement technologies and their processing determinate quality of obtained DTM. Distribution of measurement points or steps of measurement nets, used interpolation algorithms as well have a crucial meaning for the final result. For the same object it could obtain a few different DTMs depend on survey methods and another elements. Decision about using particular survey method for monitoring of quick-changeable landscape elements should be preceded by analysis of influence of measurement points distribution on obtained results and selection adequate interpolation and presentation methods for given object. It’s very important for quality of final results and for cost optimization of measurement campaign also. It play significant rule for planning and realization of cyclic measurements of quick-changeable objects. In this article are described experimental works, which aims were to determine influences of different elements on DTM (making based on survey measurements). Testing works are made on two fields, which have different characteristics.

4

Accuracy assessment of TanDEM-X IDEM using airborne LiDAR on the area of Poland

75%

Woroszkiewicz M. , Ewiak I. , Lulkowska P.

|

nr 1

5

Badania dynamiki zmywów powierzchniowych gleb na podstawie wieloczasowych pomiarów kartograficznych, geodezyjnych i fotogrametrycznych

75%

Januszewski J. , Kazimir P. , Kazimir L. , Fedorowicz-Jackowski W.

|

tom Vol. 11

5-41--5-44

EN

Ekosystems which include all organisms living on a given area, together with physical environment, are connected between each other with processes of energy flow and matter circulation. The factors which condition existing of these processes in ecosystems are green plants, animals as well as funga and bacteria. These groups constitute trophic structure in the form of food chains. The general principle of ecosystem reduces to the fact that one organism is a source of food for the other, the latter for the next and so on. Tacing into account diversity of ecosystems, reflecting a series of elements of geographical environment, we deal with thermal diversity of the ground, which in turn, decides about absorption, dissipation or reflection of thermal energy reaching the surface of the Earth. These phenomena, recorded by thermovision systems can be located on thermogrammes. The problem to be discussed is determination of borders between ecosystem groups on the basis of superficial distribution of temperatures on thermogrammes recorded from a plane.

6

Pozyskiwanie numerycznego modelu powierzchni topograficznej (NMPT) w oparciu o dane wysokościowe pochodzące z lotniczego skanera laserowego

63%

Marmol U.

|

tom Vol. 13b

419--426

PL

Lotniczy skaning laserowy (LIDAR – Light Detection And Ranging) jest nową, dynamicznie rozwijającą się metodą pozyskiwania informacji o powierzchni terenu. Pomiar laserowy dostarcza informacji w postaci trójwymiarowej „chmury punktów” nieregularnie próbkowanych, zarówno o powierzchni topograficznej jak również o innych strukturach badanego terenu (budynki, roślinność itp.). W wielu opracowaniach obszarem zainteresowań jest głównie powierzchnia topograficzna. Proces eliminacji punktów pokrycia terenu, zwany także filtracją stanowi jeden z głównych problemów przetwarzania danych laserowych. W ostatnich latach zostały opracowane algorytmy do automatycznej filtracji danych laserowych. Niestety, istniejące metody i oprogramowania posiadają jeszcze widoczne ograniczenia i nadal niezbędny jest znaczący, czasochłonny, interaktywny udział operatora. W niniejszym artykule przedstawiono analizę porównawczą pomiędzy algorytmem filtracyjnym opartym na FFT, badanym obecnie w Zakładzie Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej AGH a filtracją metodą liniowej predykcji opracowaną w Instytucie Fotogrametrii i Teledetekcji Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu. Głównym celem badań była kontrola wiarygodności i efektywności algorytmu opartego na FFT. Uzyskane wyniki badań udowodniły, że metoda ta w sposób właściwy eliminuje punkty pokrycia terenu z danych laserowych. Konieczna jest dalsza weryfikacja algorytmu dla różnych form ukształtowania i pokrycia powierzchni topograficznej.

EN

Airborne laser altimetry (LIDAR – Light Detection and Ranging) is a relatively new method for the acquisition of information of terrain surface. A laser scanning system generates a 3-dimensional clouds of points with irregular spacing. The data consists of the mixture of terrain surface and non-surface points (buildings, vegetation). The separation of ground points from the other points located on top of buildings, vegetation or other objects above ground is one of the major problems. Algorithms and software used for the surface reconstruction have limitations that should be studied and overcome. Removing non – ground points from LIDAR data sets i.e. filtering is still a challenging task. The paper presents a comparative analysis of two filtering methods: FFT based algorithm (a new method investigated at the Department of Photogrammetry and Remote Sensing Informatics at the University of Science and Technology in Cracow) and linear prediction method developed at the Institute of Photogrammetry and Remote Sensing at the Vienna University of Technology . The main purpose of this analysis is to verify FFT based method. FFT based algorithm demonstrate promising results of the terrain surface reconstruction (DTM). However, further investigation is required to verify the reliability and accuracy of filtering algorithm on different types of terrain.

7

Accuracy assessment of TanDEM-X IDEM using airborne LiDAR on the area of Poland

63%

Woroszkiewicz M. , Ewiak I. , Lulkowska P.

|

tom Vol. 66, no. 1

137--148

EN

The TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement (TanDEM-X) mission launched in 2010 is another programme – after the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) in 2000 – that uses space-borne radar interferometry to build a global digital surface model. This article presents the accuracy assessment of the TanDEM-X intermediate Digital Elevation Model (IDEM) provided by the German Aerospace Center (DLR) under the project “Accuracy assessment of a Digital Elevation Model based on TanDEM-X data” for the southwestern territory of Poland. The study area included: open terrain, urban terrain and forested terrain. Based on a set of 17,498 reference points acquired by airborne laser scanning, the mean errors of average heights and standard deviations were calculated for areas with a terrain slope below 2 degrees, between 2 and 6 degrees and above 6 degrees. The absolute accuracy of the IDEM data for the analysed area, expressed as a root mean square error (Total RMSE), was 0.77 m.

8

Zastosowanie bezzałogowych statków powietrznych w dokumentowaniu geologiczno-inżynierskim

62%

Piechota A. , Sobótka P.

|

tom Vol. 69, nr 12

861--866

EN

The article presents the possibilities of using unmanned aerial vehicles (UAV) in engineering geology. The first part compares the method of obtaining products from UAV with airborne laser scanning, showing its limitations and advantages. Then, examples of using the products made from photos obtained from UA V raids (digital surface model - DSM, digital terrain model - DTM and orthophotomosaic) were introduced. The examples are assigned to the individual phases of engineering geology documentation (collecting available information about the site, designing research, performing research and presenting research results). The last part presents an analysis of the accuracy of an exemplary model created from a UAV raid based on control points measured using the GNSS-RTN method. The result of the analysis was the confirmation of the possibility of obtaining information about the area from the DSM, DTM and orthophotomosaic with high accuracy comparable to classic land surveying methods.

9

Automatyzacja procesu przetwarzania danych obrazowych

51%

Preuss R.

|

tom Vol. 26

119--127

PL

Niniejszy artykuł omawia aktualne możliwości automatyzacji procesu przetwarzania danych obrazowych na przykładzie wykorzystania programu PhotoScan firmy Agisoft. Obecnie dla tworzenia produktów fotogrametrycznych wykorzystuje się dane obrazowe pozyskiwane różnymi systemami rejestracji (kamery pomiarowe, niemetryczne) umieszczonymi na samolotach, satelitach czy coraz częściej na systemach UAV. Wykonuje się wielokrotne rejestracje obiektu (obszaru terenu) w celu wyeliminowania zjawiska martwych pół oraz dla podniesienia finalnej dokładności opracowania fotogrametrycznego - w efekcie tworzone są duże zespoły zdjęć. Geometria tak powstałych zespołów (bloków) zdjęć znacznie odbiega od standardowej konfiguracji zdjęć. Dla szybkiego odtworzenia orientacji zewnętrzne zdjęć w takim bloku wykorzystuje się obecnie automatyczne algorytmy dopasowania obrazów. Mogą one tworzyć model bloku w układzie lokalnym lub zewnętrznym układzie odniesienia wykorzystując dodatkowe dane w postaci pomierzonych środków rzutów oraz punktów osnowy terenowej (fotopunkty). W przypadku opracowania zdjęć niemetrycznych na tym etapie możliwym jest przeprowadzenie procesu samokalibracji. Algorytm dopasowania obrazów jest również wykorzystany w kolejnym kroku do generowania gęstej chmury punktów rekonstruującej kształt przestrzenny obiektu (obszaru). W kolejnych krokach przetwarzania mogą powstać standardowe produkty fotogrametryczne w postaci ortomozaiki, NMT lub NMPT oraz fotorealistycznego modelu bryły obiektu (terenu). szystkie wymienione kroki przetwarzania są realizowane w jednym programie, a nie jak to jest w standardowych oprogramowaniach komercyjnych w wielu modułach programowych. Dla określonego zestawu rejestracyjnego cały proces przetwarzania zdjęć na georeferencyjne produkty finalne może odbywać się w pełni automatycznie (wsadowo) poprzez sekwencyjne realizację ustalonych kroków przetwarzania przy wcześniej ustalonych parametrach sterujących. W artykule prezentowane będą praktyczne rezultaty zastosowania analizowanego programu dla całkowicie automatycznego generowania ortomozaiki zarówno z bloku standardowych zdjęć metrycznych wykonanych kamerą Vexcel jak również bloku zdjęć niemetrycznych pozyskanych systemem UAV.

EN

This article discusses the current capabilities of automate processing of the image data on the example of using PhotoScan software by Agisoft. At present, image data obtained by various registration systems (metric and non-metric cameras) placed on airplanes, satellites, or more often on UAVs is used to create photogrammetric products. Multiple registrations of object or land area (large groups of photos are captured) are usually performed in order to eliminate obscured area as well as to raise the final accuracy of the photogrammetric product. Because of such a situation the geometry of the resulting image blocks is far from the typical configuration of images. For fast images georeferencing automatic image matching algorithms are currently applied. They can create a model of a block in the local coordinate system or using initial exterior orientation and measured control points can provide image georeference in an external reference frame. In the case of non-metric image application, it is also possible to carry out self-calibration process at this stage. Image matching algorithm is also used in generation of dense point clouds reconstructing spatial shape of the object (area). In subsequent processing steps it is possible to obtain typical photogrammetric products such as orthomosaic, DSM or DTM and a photorealistic solid model of an object. All aforementioned processing steps are implemented in a single program in contrary to standard commercial software dividing all steps into dedicated modules. Image processing leading to final georeferenced products can be fully automated including sequential implementation of the processing steps at predetermined control parameters. The paper presents the practical results of the application fully automatic generation of othomosaic for both images obtained by a metric Vexell camera and a block of images acquired by a non-metric UAV system.

10

Zastosowanie danych ALS do interpretacji dawnych i współczesnych form użytkowania terenu na przykładzie wzgórza Grojec

51%

Jucha W. , Marszałek A.

|

tom T. 14, z. 4(74)

465--476

PL

Artykuł prezentuje możliwości wykorzystania informacji pochodzących z lotniczego skanowania laserowego LiDAR jako źródła danych w badaniach nad użytkowaniem terenu. Do oceny funkcjonalności użyto chmury punktów powstałej w ramach projektu ISOK. Jako obszar badań wybrano teren wzgórza Grojec, położonego na południu województwa śląskiego, w południowej Polsce. Z pozyskanych chmur punktów wygenerowano modele cieniowane rzeźby i pokrycia terenu. Następnie zostały one zinterpretowane i zwektoryzowane w celu ustalenia maksymalnego zasięgu pól uprawnych i ich obecnego użytkowania. Poza tym oznaczone zostały pojedyncze obiekty antropogeniczne z różnych okresów czasu: średniowieczne stanowisko archeologiczne, kamieniołomy z XIX i XX wieku, stawy hodowlane. Po przeprowadzonej analizie wyników przedstawiono następujące wnioski: 1. Dawne formy agrarnego użytkowania ziemi są w LiDAR wyraźnie i czytelnie widoczne. Interpretacja modelu umożliwia wskazanie nie tylko maksymalnego zasięgu rolnictwa, ale również granic poszczególnych działek. 2. Ślady działalności gospodarczej i kulturowej człowieka charakteryzują się dużymi możliwościami interpretacyjnymi. Wyniki wskazują na wielki potencjał drzemiący w oznaczaniu i wstępnej parametryzacji stanowisk historycznych i archeologicznych z użyciem teledetekcyjnej prospekcji ALS. Interpretacja LiDAR nie umożliwia określenia czasowego momentu wykorzystywania poszczególnych obiektów. Tym niemniej wszelkie trudności z ustaleniem wieku powinny być weryfikowane i porównywane z innymi źródłami informacji przestrzennej, co podniesie wartość naukową badania.

EN

The article presents possible use of airborne laser scanning (ALS/LiDAR) data as an information source in researches of land use. Point clouds generated within the ISOK Project (The state information system of natural hazards prevention) were used to evaluate the functional usefulness. The Grojec hill located in the southern part of the Silesian voivodeship (south of Poland) was chosen as the research area. Shaded models of the terrain relief and land cover were generated from point clouds. Afterwards they were interpreted and vectorized in order to determine the maximum range of arable lands and their current use. Apart from that single man-made objects from different periods of time were marked; they included a medieval archaeological excavation, quarries from XIX/XX century and ponds. Conclusions from the analyses: 1. The former forms of agricultural land use are clearly visible in LiDAR data. Interpretation of a model is useful for determination of the maximum range of arable lands, as well as borders of individual fields. 2. Also the marks of human cultural and economic activity are clearly visible and may be of high interest for interpreters. Applications of ALS data with remote sensing prospection are characterised by the high potential in initial researches of archaeological and historical excavations. Interpretation of LiDAR data cannot be used for determination of time when particular objects were used. However, as a general rule, the difficulties in setting the age should be verified and compared with other spatial data sources, what would increase the research value of performed works.