The use of terrestrial laser scanning for mapping bridges on electronic navigational charts

Mosty są jednymi z ważniejszych obiektów w elektronicznych mapach nawigacyjnych. Obecnie można korzystać z wielu źródeł do tworzenia map, takie jak mapy zasadnicze, ortoobrazy czy opracowania w postaci rysunków technicznych. Niestety, nie zawsze powyższe materiały są odpowiednie do pozyskiwania danych mostów. Na mapach zasadniczych nie zawsze zachowany jest rzeczywisty kształt podpór, na ortoobrazach wszystkie elementy pokrycia terenu podlegają przesunięciom radialnym względem środka rzutu zdjęcia, natomiast rysunki techniczne nie posiadają punktów referencyjnych umożliwiających zarejestrowanie danych do układu współrzędnych. W artykule przedstawiono wykorzystanie naziemnego skanera laserowego do kartowania mostów, od etapu pozyskiwania danych do etapu pozyskania danych wektorowych. W badaniach dokonano analizy zasięgu skanera w aspekcie skaningu dziennego oraz nocnego, omówiono problemy związane ze składaniem chmur punktów, omówiono proces rejestracji projektowej chmury punków do układu współrzędnych oraz proces wektoryzacji. Finalnie sprawdzono dokładność danych wektorowych na postawie niezależnego pomiaru punków kontrolnych. Uzyskane różnice pomiędzy punktami kontrolnymi a danymi wektorowymi w wielkości średniej wartości 4 cm oraz maksymalnej 8 cm, wskazują na zasadne wykorzystanie tej techniki do kartowania mostów w elektronicznych mapach nawigacyjnych. W etapie końcowych zestawiono wszystkie czynności związane z pozyskaniem danych oraz kartowaniem danych wektorowych w postaci diagramu przepływu pracy.

Bridges are one of the most important objects of electronic navigation maps. Presently, multiple sources to create maps, such as basic maps, orthoimages or technical drawings, can be used. Unfortunately, these materials are not always suitable for collecting bridge data. Basic maps do not always present correct shapes of the supports, on orthoimages all land cover elements are subject to radial shifts, relative to the projection centre, and drawings do not have reference points to allow for data registration to the coordinate system. The paper presents the use of terrestrial laser scanning for mapping bridges, from data collection to acquisition of vector data. The study analyzes the range of scanning performed in day and night conditions, discusses the problems associated with point clouds combination, discusses the process of the project point cloud registration to the coordinate system and the data vectorisation process. Finally, the accuracy of vector data was analysed on the basis of independent measurement control points. The resulting differences between the checkpoints and the vector data with the average value of 4 cm and the maximum value of 8 cm, indicate that the use of this technique for mapping bridges on electronic navigation charts is justified. In the final stage, all the activities related to the acquisition of mapping data and vector data are presented in the form of the workflow diagram.