Metody pomiarów z pułapu lotniczego.

 

Badania z pułapu lotniczego miały na celu:

- weryfikację niepewności tworzonych obecnie klasycznych wysokorozdzielczych produktów fotogrametrycznych: NMT i ortofotomap

- zbadanie potencjału informacyjnego lotniczych danych teledetekcyjnych na potrzeby badania podłoża gruntowego

 

W badania z tego zakresu zaangażowany był zespół z Wydziału Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska (Katedry Geoinformacji Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska)  w składzie: prof. dr hab. inż. Beata Hejmanowska, dr hab. inż. Sławomir Mikrut, dr inż. Wojciech Drzewiecki, dr inż. Tomasz Pirowski.

 

Badania wykonano na obszarze kilku poligonów testowych.

 

Weryfikacja niepewności NMT

Weryfikację niepewności NMT przeprowadzono porównując:

- różne numeryczne modele terenu, np. wykonane w ramach projektu z istniejącymi modelami utworzonymi w ramach projektu ISOK NMT

- chmury punktów ze skaningu laserowego z NMT z nich utworzonymi (niepewność wewnętrzna NMT)

- NMT z wynikami pomiarów terenowych: RTN i tachymetria (niepewność bezwzględna NMT)

 

Porównywano różnice wysokości obliczając parametry: błąd średni (ME – mean error), jako wartość średniej różnicy wysokości, odpowiadający błędowi systematycznemu oraz odchylenie standardowe (SD – standard deviation) określające błąd przypadkowy.

 

Badania prowadzono na trzech obszarach testowych: Czernichów, Mydlniki i Kraśnik. Poniżej przedstawiono wybrane wyniki badań.

 

Poligon badawczy 13_C (Czernichów)

 

Dla poligonu badawczego Czernichów pozyskano z CODGIK chmurę punktów i NMT z projektu ISOK. Ponadto w ramach projektu wykonano pomiary in-situ RTN.

 

Wynik analizy rozbieżności w celu określenia niepewności wewnętrznej i bezwzględniej NMT.

 

Poligon 10_M (Mydlniki)

 

Dla poligonu badawczego Mydliniki wykonano analizę rozbieżności pomiędzy NMT ISOK a dwukrotnym pomiarem RTN i tachymetrycznym.

 

Wynik analizy rozbieżności w celu bezwzględniej NMT. 

 

Poligon badawczy 3-S19 (Kraśnik)

 

Na obszarze poligonu Kraśnik wykonano szereg badań, z których wybrano następujące:

- porównanie NMT z dwóch przelotów (K1 i K2)

- porównanie NMT uzyskanego w ramach badań wykonanych w projekcie z NMT ISOK

- porównanie NMT uzyskanego w ramach badań wykonanych w projekcie z NMT ISOK z pomiarem tachymetrycznym

- analiza niepewności położenia punktu na orotofotomapie  uzyskanej w ramach badań wykonanych w projekcie z pomiarami in-situ RTN

 

 

Analiza różnic wysokości pomiędzy dwoma nalotami (K1, K2)

 

  

Analiza różnic wysokości pomiędzy pomiarem in-situ i NMT

Histogramy różnic wysokości

Analiza błędu położenia punku na ortofotomapie (rozmiar piksela w terenie: 7 cm) w stosunku do pomiaru in-situ; pomiar wykonano na punktach sygnalizowanych.

 

Wnioski

 

• NMT
  • Technologia ALS wydaje się łatwiejsza
  • Powtarzalność NMT ALS z K1 i K2 można oszacować w oparciu o błąd systematyczny (ME) na poziomie mm i odchylenie standardowe (SD) ok. 10 cm
  • Niepewność wysokości NMT na podstawie porównania z pomiarami in-situ można oszacować w oparciu o błąd systematyczny (ME) na poziomie -10 cm (teren zwykle niżej niż NMT) i odchylenie standardowe (SD) ok. 15 cm
  • Należy zwrócić uwagę, że zwiększanie dokładności pomiaru NMT w terenach naturalnych, pokrytych roślinnością, odkrytą, uprawianą rolniczo glebą oraz leśnych nie ma sensu ze względu na to, że na niepewność wysokości ma w tym przypadku wpływ głównie dokładność identyfikacji obiektu i jego zmienność w czasie, rzędu ok 20 cm lub więcej.
• Ortofoto
  • Niepewność położenia punktu wyznaczona w oparciu o pomiar in-situ jest rzędu 5 cm (przy wielkości piksela 7 cm)

 

Interaktywna mapa z produktami fotogrametrycznymi pułap lotniczy dla wybranych poligonów badawczych.