Wykorzystanie metody przekrojów i jej wizualizacja dla celów w ochrony przeciwpowodziowej dolin rzecznych prof. dr hab. inż.. Andrzej Stateczny Akadem

Transkrypt

1 Wykorzystanie metody przekrojów i jej wizualizacja dla celów w ochrony przeciwpowodziowej dolin rzecznych prof. dr hab. inż.. Andrzej Stateczny Akademia Morska Wydział Nawigacyjny Magdalena Kozak, Tomasz Łagowski Politechnika Szczecińska Wydział Informatyki

2 Sformułowanie owanie problemu punkty pomiarowe filtracja redukcja interpolacja wizualizacja 2

3 Modele danych Siatka GRID - równomierna siatka kwadratów Siatka TIN - nieregularna siatka trójk jkątów Przekroje - przekroje opisujące ukształtowanie towanie terenu 3

4 DTM wymagania i dążd ążenia Wymagania jakość danych (dokładność, wiarygodność, aktualność) dynamika ich przetwarzania możliwość analiz w czasie rzeczywistym Dążenia nacisk na ograniczenie ilości danych do minimum prace nad organizacją zapisu danych zachowanie maksymalnej wierności opisu przestrzeni 4

5 Założenia metody Metoda oparta na przekrojach dedykowana jest powierzchniom typu tor wodny o kształcie rynnowym Danymi wejściowymi sąs punkty pomiarowe wraz z osią powierzchni Powierzchnia budowana jest z założon oną przez użytkownika u dokładno adnością Przekroje aproksymowane sąs za pomocą sieci RBF z przyrostowym doborem neuronów w radialnych Metoda ma zapewnić redukcję danych umożliwiaj liwiającą wizualizację toru w czasie rzeczywistym 5

6 Metoda oparta na przekrojach punkty pomiarowe 6

7 Metoda oparta na przekrojach punkty pomiarowe oś powierzchni 7

8 Metoda oparta na przekrojach punkty pomiarowe oś powierzchni 8

9 Metoda oparta na przekrojach punkty pomiarowe oś powierzchni 9

10 Metoda oparta na przekrojach punkty pomiarowe oś powierzchni 10

11 Metoda oparta na przekrojach punkty pomiarowe oś powierzchni przekroje 11

12 Niezależny fragment fragment niezależny 12

13 Niezależny fragment fragment niezależny obrót skalowanie 13

14 Niezależny fragment fragment niezależny obrót skalowanie przekroje 14

15 Niezależny fragment fragment niezależny obrót skalowanie adaptacyjne przekroje 15

16 Aproksymacja przekrojów sieci RBF Do aproksymacji przekrojów w stosuję sieci RBF ze względu na ich właściwości: ci: - są one uniwersalnym aproksymatorem - ich prosta struktura pozwala na wykorzystanie liniowych algorytmów optymalizacyjnych - optymalnym rozwiązaniem zaniem jest pojedyncze, globalne minimum - w sieci RBF jest zazwyczaj mniej połą łączeń niż w przypadku perceptrona, dzięki czemu trenowanie sieci trwa krócej Σ W1 W2 WN Φ Φ... Φ X1 X2 XN 16

17 Badania powierzchnia rzeczywista Błąd max [m] Błąd RMS [m] Ilość bajtów Ilość bajtów GRID MP TIN GRID MP TIN 300 m szerokości 170 m długod ugości 17

18 Wizualizacja - etapy usuwanie zbędnych przekrojów utworzenie linii łamanej generalizacja linii łamanej triangulacja pomiędzy przekrojami 18

19 Redukcja przekrojów Usuwanie zbędnych przekroi Waga <= 7 przekrój pomijany 19

20 Generalizacja linii łamanej Przy 151 wierzchołkach Przy 20 wierzchołkach Przebadane zostały y metody: Douglasa Peuckera,, trójk jkątów, stałego odcinka i n - tego wierzchołka, ze względu na małe e błęb łędy wybrano metodę Douglasa Peuckera. 20

21 Triangulacja pomiędzy przekrojami Maksymalna dokładno adność Model zgeneralizowany 21

22 Wnioski Metoda oparta na przekrojach zapewnia budowę DTM z założon oną dokładno adnością Możliwe jest szybkie obliczenie objęto tości obszarów ograniczonych przekrojami Redukcja danych uzyskana dzięki metodzie przekrojów umożliwi tworzenie dynamicznych wizualizacji (symulacji powodzi) Na etapie dalszych badań planuje się zwiększy kszyć stopień redukcji danych uzyskany przy budowie DTM metodą przekrojów 22

23 Wykorzystanie metody przekrojów i jej wizualizacja dla celów w ochrony przeciwpowodziowej dolin rzecznych prof. dr hab. inż.. Andrzej Stateczny Akademia Morska Wydział Nawigacyjny Magdalena Kozak, Tomasz Łagowski Politechnika Szczecińska Wydział Informatyki