ZOBRAZOWANIA SATELITARNE JAKO ŹRÓDŁO ZASILENIA TEMATYCZNEJ BAZY DANYCH PRZESTRZENNYCH SOZO – NA PRZYKŁADZIE SUDETÓW ŚRODKOWYCH I WYSOKICH
Autor
Katarzyna Kopańczyk, Magdalena Fitrzyk
Strony
5–18
Słowa kluczowe
baza danych SOZO, indeksy wegetacyjne, klasy degradacji lasów
Streszczenie
Pokaż streszczenie
Tematyczna baza danych przestrzennych SOZO wraz z jej kartograficznym modelem – mapą sozologiczną przedstawia stan środowiska przyrodniczego, przyczyny i skutki zmian zachodzących w tym środowisku oraz formy i sposoby ochrony jego naturalnych wartości. Nie ulega wątpliwości, że baza SOZO powinna służyć do analizy i oceny stanu środowiska naturalnego w postaci wskaźników i miar ilościowych. Jednakże, analiza wybranych warstw bazy wskazuje na pewne jej braki, które sprawiają, że wykonanie analiz przestrzennych jest niemożliwe. Dotyczy to m.in. warstwy klasy degradacji lasów reprezentowanej w postaci geometrii punktowej bez określenia zasięgu tych klas. W pracy zaproponowano zastosowanie zobrazowań satelitarnych jako źródło aktualnych danych dodatkowo zasilających bazę w zasięg występowania badanego zjawiska. Klasy degradacji lasu określono na podstawie wskaźników wegetacyjnych (NDVI i NDII), których kombinacja pozwala wyznaczyć stopień i zasięg degradacji lasów w postaci obiektów powierzchniowych. Jest to niewątpliwie bardziej użyteczna forma, która czyni bazę SOZO w pełni funkcjonalną w zakresie analiz przestrzennych.
ALGORYTM MODELOWANIA 2D ZABUDOWY NA PODSTAWIE DANYCH LOTNICZEGO SKANOWANIA LASEROWEGO Z PROJEKTU ISOK
Autor
Krzysztof Sochiera, Andrzej Borkowski
Strony
19–33
Słowa kluczowe
lotniczy skaning laserowy, alpha shape, ogólny model wyrównawczy, ISOK, modelowanie 2D
Streszczenie
Pokaż streszczenie
Dane lotniczego skanowania laserowego (ALS) pozyskiwane są najczęściej na potrzeby budowy numerycznych modeli wysokościowych. W Polsce dane takie pozyskane zostały dla obszaru niemal całego kraju w ramach projektu ISOK, związanego z osłoną przed zagrożeniami naturalnymi. Dane te zostały wykorzystane w niniejszej pracy do modelowania obrysów budynków. W tym celu zaproponowano algorytm będący kombinacją algorytmu α-shape do detekcji konturów budynków oraz iteracyjnego ogólnego modelu wyrównawczego do aproksymacji rzutów ortogonalnych ścian budynków. Identyfikację punktów reprezentujących obrysy budynków wykonano na podstawie chmury punktów, z której odrzucono punkty powyżej zadanej wysokości progowej. Identyfikacja obrysów budynków jako otoczki pustych powierzchni reprezentujących budynki dokładniej przybliża rzeczywiste położenie przyziemi ścian budynków. Do weryfikacji algorytmu wykorzystano chmurę punktów o gęstości 12 pkt/m2 reprezentującą miejski obszar zurbanizowany o zabudowie regularnej. Wyniki modelowania 2D budynków porównano z ich reprezentacją w bazie Ewidencji Gruntów i Budynków oraz obliczono odchyłki liniowe odpowiadających sobie narożników. Otrzymano średnią wartość odchyłki liniowej na poziomie 0,56 m. Wartość ta jest zgodna z nominalną dokładnością sytuacyjną danych ALS projektu ISOK. Błąd średniokwadratowy policzony na podstawie odchyłek liniowych wynosi 0,64 m. Otrzymane wyniki modelowania spełniają wymagania dokładnościowe Bazy Danych Obiektów Topograficznych 1:10000 (BDOT10k) i mogą być wykorzystane do jej weryfikacji, aktualizacji bądź zasilania.
ALGORYTM DEKOMPOZYCJI I MODELOWANIA SYGNAŁU FULL-WAVEFORM W LOTNICZYM SKANINGU LASEROWYM
Autor
Agata Walicka, Andrzej Borkowski
Strony
35–48
Słowa kluczowe
lotniczy skaning laserowy, full waveform, aproksymacja, dekompozycja sygnału
Streszczenie
Pokaż streszczenie
Lotniczy skaning laserowy jest obecnie jedną z najwydajniejszych technik pozyskiwania danych o powierzchni i elementach pokrycia terenu. Dynamiczny rozwój technologii pozwolił na szersze zastosowanie systemów typu full-waveform, które rejestrują kształt całej krzywej fali powracającej do odbiornika. W celu pozyskania dodatkowych informacji o obiektach, od których nastąpiło odbicie, zapisane dyskretne wartości przybliża się za pomocą zestawu funkcji parametrycznych. Prace badawcze koncentrują się na tworzeniu algorytmów pozwalających na przeprowadzenie szybkiej dekompozycji fali przy jednoczesnym wykryciu i aproksymacji słabych oraz nakładających się ech. Większość istniejących metod dekompozycji wymaga znajomości liczby wierzchołków występujących w sygnale i określenia przybliżonych parametrów wpasowywanych krzywych. W artykule zaproponowano alternatywny algorytm będący modyfikacją metody progresywnej, który pozwala na skuteczne przeprowadzenie dekompozycji sygnału z pominięciem prac przygotowawczych. Metoda polega na iteracyjnym wpasowaniu krzywych za pomocą algorytmu Levenberga–Marquardta z zastosowaniem wagowania poszczególnych sampli. Wykorzystując dane testowe, wykonano dwuetapową walidację algorytmu. W pierwszej kolejności zbadano wielkość i rozkład błędów aproksymacji powstałych podczas dekompozycji sygnału przy zastosowaniu funkcji Gaussa. W drugim etapie porównano otrzymane wyniki z wynikami aproksymacji za pomocą standardowej procedury. Na podstawie walidacji algorytmu można stwierdzić, że umożliwia on prawidłowe wykrycie wszystkich komponentów oraz ich poprawną aproksymację przy użyciu wybranego modelu matematycznego.