660358657

OKÓLNIK TD nr 137

VII OGÓLNOPOLSKIE SYMPOZJUM GEOINFORMATYCZNE Warszawa, 11-13 09.2013

Dobór algorytmów ekstrakcji punktów istotnych w generowaniu numerycznych modeli terenu o strukturze hybrydowej na potrzeby zastosowań hydrologicznych

Krzysztof Bakula

Politechnika Warszawska, Wydział Geodezji i Kartografii Zakład Fotogrametrii. Teledetekcji i Systemów Informacji Przestrzennej pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa k.bakula@gik.pw.edu.pl

Słowa kluczowe: ekstrakcja, numeryczny model terenu, redukcja ilościowa danych, punkty istotne, topograficzny indeks pozycji (TPI), algorytm Very lmportant Points (VIP), algorytm Z-tolerance

Przedstawione badania dotyczą opracowania algorytmu redukcji ilości danych wysokościowych w postaci numerycznego modelu terenu z lotniczego skanowania laserowego dla potrzeb modelowania powodziowego. Redukcja jest procesem niezbędnym w dwuwymiarowym modelowaniu hydraulicznym fali wezbraniowej, jeżeli analizie przejścia fali ma podlegać obszar o znacznej powierzchni. Jej przebieg nie może mieć charakteru regularnej filtracji danych, co często ma miejsce w praktyce. Działanie takie prowadzi do pominięcia szeregu istotnych form terenowych z punktu widzenia hydromodelowania.

Jednym z proponowanych rozwiązań dla redukcji danych wysokościowych zawartych w numerycznych modelach terenu jest zmiana jego struktury z regularnej siatki na strukturę hybrydową z regularnie rozmieszczonymi punktami oraz nieregularnie znajdującymi się punktami istotnymi. Celem niniejszej pracy jest stworzenie numerycznych modeli terenu, które po przetworzeniu ich z użyciem redukcji danych zachowają swoją dokładność przy jednoczesnym zmniejszeni rozmiaru plików wynikowych. W doświadczeniach zastosowano algorytm topograficznego indeksu pozycji (TPI), Very lmportant Points (VIP) oraz Z-tolerance, które posłużyły do stworzenia numerycznych modeli terenu, podlegających następnie ocenie w porównaniu z wysokością danych wejściowych. Analiza taka pozwoli na dobór najoptymalniejszej metody wykorzystania testowanych podejść w kontekście zastosowania ich na wysokorozdzielczych danych numerycznych z lotniczego skanowania laserowego będących wiernym odzwierciedleniem powierzchni terenu.

Wyniki badań potwierdzają możliwości uzyskania wysokiego stopnia redukcji, przy relatywnie niewielkiej stracie dokładności wysokościowej modelu terenu. Zastosowanie redukcji danych umożliwi wykonanie dwuwymiarowych analiz hydraulicznych przy wykorzystaniu tylko kilku procent informacji o wysokości terenu bez utraty dokładności takiego opracow ania.

Projekt ten finansowany jest przez Fundację na Rzecz Nauki Polskiej w ramach grantu nr VENTURES/2012-9/1.