Numeryczny Model Rzeźby Terenu jest numeryczną, dyskretną (punktową) reprezentacją wysokości topograficznej powierzchni terenu, wraz z algorytmem interpolacyjnym umożliwiającym odtworzenie jej kształtu w określonym obszarze. Zwykle NMT jest reprezento­wany przez punkty, rozłożone regularnie lub nieregularnie na powierzchni terenu i uzupełnione dodatkowo punktami opisującymi morfologiczne formy terenu.

Algorytm interpolacyjny pozwala określić (wyinterpolować) wartość wysokości dla dowolnego punktu o położe­niu określonym przez jego współrzędne x, y, tj. znaleźć wartość z = f(x,y)

Najbardziej efektywna metoda tworzenia NMT to metoda automatycznej korela­cji obrazów cyfrowych lub pomiar bezpośredni profili w układzie terenowym

Korelacja obrazów polega na automatycznym odnajdywaniu na zdjęciu fragmentów, które mają największy stopień podobieństwa do przyjętego wzor­ca. Mając tablicę wzorcową i znając jej przybliżone położenie, przeszukujemy obszar wokół tego położenia. Obszar ten tworzy nam tablicę badaną. W trakcie szukania wykorzystujemy piramidy zdjęć.

Piramidę można interpretować jako wielopoziomowy filtr wygładzający. Struktura piramidy eliminuje stopniowo informację zawartą na zdjęciu, pozostawiając najbardziej znaczące obiekty i struktury na najwyższym poziomie. Utworzona raz piramida pozwala na lokalizację elementów, rozpoczynając od poziomu najbardziej ogólnego (n) do szczegółowego.

Wstępne dopasowanie dokonywane jest na poziomie najwyższym — n, tu określamy również stopień pokrycia podłużnego (w przypadku pary zdjęć). Przechodząc na kolejne po­ziomy o wyższej rozdzielczości i niższym numerze, wykonywana jest korelacja o wyższym stopniu dokładności. Dla każdego położenia wyznaczany jest współczynnik korlacji r pomiędzy wzorcem, a sprawdzanym fragment

W trybie pomiaru automatycznego występują problemy w terenach zurbanizowanych z gęstą zabudową. DTM w takich obszarach wymaga manualnej edycji.

DOKŁADNOŚĆ NMT Jest to błąd średni wysokości wyinterpolowanej z wynikowego NMT. Na błąd ten składają się:

- błędy danych pomiarowych,

-wielkość oczka siatki determinująca reprezentatywność powierzchni terenu przez węzły siatki NMT,

- czynnik opisujący charakter terenu.

m_zDTM² = m_zpom² + (a + d)²

m_zDTM — błąd średni wyinterpolowanej wysokości,

m_zpom — błąd średni danych pomiarowych,

a — współczynnik opisujący charakter terenu,

d — średnia odległość punktów pomiarowych.

Przyjmuje się:

a = 0,004-0,007 dla terenów łatwych (o gładkiej powierzchni),

a = 0,010-0,020 dla terenów średnich,

a = 0,022-0,044 dla terenów trudnych (o nieregularnych i stromych powierzchniach).

ZASTOSOWANIE NMT

- tworzenie rysunków warstwicowych,

- generowanie map spadków lub pochyleń,

- wykonywanie profili o zadanej lokalizacji w terenie,

- tworzenie rysunków aksonometrycznych i w rzucie środkowym,

-generowanie danych do przetwarzania ortograficznego zdjęć i obrazów

satelitarnych,

- wyznaczania objętości lub ich zmian w czasie

Metoda piramid

W celu rekonstrukcji geometrycznych kształtów obiektów znajdujących się na zdjęciach stosuje się różne metody. Jedną z nich jest metoda piramid. Jest ona metodą hierarchiczną stosowaną w wielu algorytmach korelacji (matching'u). Polega ona na hierarchicznej wielopoziomowej korelacji, która rozpoczyna się od utworzenia piramidy. Materiałem wyjściowym do tworzenia piramidy są zdjęcia. Pierwszy poziom wygładzany jest przez odpowiedni filtr Gaussa. Poszczególne poziomy piramidy różnią się rozdzielczością. Na kolejnych poziomach rozdzielczość geometryczna w wierszach i kolumnach jest redukowana dwukrotnie, poprzez:

— eliminowanie co drugiego wiersza i kolumny,

— uśrednianie pikseli 2x2 w wyższym obrazie,

— resampling,

— lub inne przekształcenia.

Piramidę można interpretować jako wielopoziomowy filtr wygładzający. Struktura piramidy eliminuje stopniowo informację zawartą na zdjęciu, pozostawiając najbardziej znaczące obiekty i struktury na najwyższym poziomie.

Utworzona raz piramida pozwala na lokalizację elementów, rozpoczynając od poziomu najbardziej ogólnego (n) do szczegółowego.

20. Numeryczny model terenu. Metody tworzenia.

---