- Tytuł:
-
Aproksymacja powierzchni terenu na podstawie danych lotniczego skaningu laserowego z wykorzystaniem modelu aktywnych powierzchni
Airborne laser scanning data-based approximation of terrain surface using the active surface model - Autorzy:
-
Borkowski, A.
Jóźków, G. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/130806.pdf
- Data publikacji:
- 2008
- Wydawca:
- Stowarzyszenie Geodetów Polskich
- Tematy:
-
płatki
NMT
TIN
GRID
interpolacja
flakes
DTM
grid
interpolation - Opis:
-
Model aktywnej powierzchni (flakes) otrzymuje się w wyniku rozwiązania zadania wariacyjnego, w którym minimalizowana jest energia całkowita powierzchni, Energia ta opisuje zarówno właściwości geometryczne modelowanej powierzchni jak i właściwości oraz strukturę danych pomiarowych. Model flakes wykorzystywano dotychczas w procesie filtracji danych skaningu laserowego. W niniejszej pracy model ten zastosowano zarówno do filtracji błędów grubych jak i do interpolacji numerycznego modelu terenu (NMT). Otrzymany NMT porównano z modelem otrzymanym w wyniku interpolacji z wykorzystaniem oprogramowania komercyjnego ImageStation. Wykorzystując model aktywnej powierzchni wyinterpolowano NMT na regularnej siatce (GRID) o boku 1 m. Zbiór punktów terenu powstały w wyniku filtracji posłużył do utworzenia, z wykorzystaniem ImageStation, modelu GRID z węzłami ściśle odpowiadającymi węzłom NMT. Modele zbudowano dla terenu rolniczo-leśnego o powierzchni około 1.5 km². W około 1.5*10⁶ węzłach siatki obliczono różnice wysokości pomiędzy obydwoma modelami. Średnia różnica wysokości pomiędzy modelami wynosi -0.05 m, a błąd średni różnic wysokości wynosi 0.34 m. Największe rozbieżności pomiędzy modelami zaobserwowano dla terenów leśnych. Dla pozostałych terenów różnice wysokości pomiędzy modelami są znikome. Przeprowadzony eksperyment numeryczny pokazał, że model flaks może być z powodzeniem zastosowany zarówno do filtracji danych skaningu laserowego jak i do interpolacji NMT na podstawie tych danych.
The active surface model (the flakes model) is determined by solving a variation problem in which the total energy of the surface is minimized: Etot = Eint + Eext → min. The internal energy, Eint describes geometrical properties of the modelled surface and is defined as the weighted sum of membrane kernel z²x + z²y and thin plate kernel z²xx + 2z²xy + z²yy : Eint = α/2 z²x + z²y + β/2 (z²xx + 2z²xy + z²yy). The weighting parameters α and β are chosen arbitrarily, the choice depending on implementation and geometrical properties (smoothness) of the modelled surface. The external energy Eint depends on the data. Depending on the implementation, the external energy may be described in different ways. So far, the active surface model has been used in research on filtration of airborne laser scanning data. The filtration is based on elimination of points (laser beam reflections) which do not belong to the terrain surface. The numerical tests performed confirmed the correctness of the method of airborne laser scanning data filtering presented. The filtration was correct in more than 90%. In this work, the active surface model was used both for filtering out gross errors and for interpolating the digital terrain model (DTM). The DTM obtained was compared to the DTM built with the commercial software ImageStation. In the active surface model application, a 1 m GRID DTM was interpolated. The filtering process produced a set of terrain points. The set was entered in the ImageStation to build a DTM of irregular TIN type. The software used allowed to transform this DTM to a regular GRID format. The GRID model was generated strictly in the same nodes to which the first DTM (interpolated using the active surface model) was interpolated. The models were developed for a rural-forested area of about 1.5 km². Differences between the DTMs built using the flakes model and the ImageStation were calculated for about of 1.5•10⁶ GRID nodes. The altitude differences ranged from -2.72 to 3.31 m. The mean difference between the models was -0.05 m, the RMS of the differences amounting to 0.34 m. The largest discrepancies between the DTMs were identified in the forested part of the area, particularly where there were few terrain points. In the rural part of the area, the altitude differences between the models were small. - Źródło:
-
Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji; 2008, 18a; 21-29
2083-2214
2391-9477 - Pojawia się w:
- Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł