GEOMATYKA. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Podobne dokumenty
SYSTEMY INFORMACJI PRZESTRZENNEJ

SYSTEMY INFORMACJI PRZESTRZENNEJ

GEOMATYKA. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

GEOMATYKA program rozszerzony. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

GEOMATYKA program rozszerzony. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

SYSTEMY INFORMACJI PRZESTRZENNEJ

GEOMATYKA program rozszerzony. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

GEOMATYKA program rozszerzony. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Wykład 4

Zamiana reprezentacji wektorowej na rastrową - rasteryzacja

Modele (graficznej reprezentacji) danych przestrzennych postać danych przestrzennych

NUMERYCZNE MODELE TERENU

Geodezja Inżynierska

Geodezja i Kartografia

SYSTEMY INFORMACJI PRZESTRZENNEJ

Systemy Informacji Geograficznej ich rola i zastosowanie

GEOMATYKA program rozszerzony. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Opis modułu kształcenia / przedmiotu (sylabus)

FOTOGRAMETRIA ANALITYCZNA I CYFROWA

Zakład Systemów Informacji Przestrzennej i Geodezji Leśnej. Katedra Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa SGGW w Warszawie

GEOMATYKA program rozszerzony. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Wykład 13. Systemy Informacji Przestrzennej. Systemy Informacji Przestrzennej 1

Wybrane zagadnienia w pracy z danymi rastrowymi w ArcGIS Marcin Paź Esri Polska

Wykorzystanie w edukacji morskiej platformy GIS Systemu Informacji Geograficznej

GEODEZJA MAPY WYKŁAD. Katedra Geodezji im. K. Weigla ul. Poznańska 2/34

Teledetekcja w ochronie środowiska. Wykład 1

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2011/2012

Robert Olszewski, Paweł Kowalski, Andrzej Głażewski

KARTA KURSU (realizowanego w module specjalności) Geomonitoring. Techniki pozyskiwania informacji o kształcie obiektu. Kod Punktacja ECTS* 3

Mój 1. Wykład. z Geodezji i Kartografii. na Wydziale Architektury Politechniki Wrocławskiej

Analizy danych przestrzennych Wprowadzanie danych Dane rastrowe

Technologie geomatyczne wykorzystywane w Nadleśnictwie Świeradów. Instytut Badawczy Leśnictwa Nadleśnictwo

Spis treści CZĘŚĆ I POZYSKIWANIE ZDJĘĆ, OBRAZÓW I INNYCH DANYCH POCZĄTKOWYCH... 37

Departament Geodezji i Kartografii Urzędu Marszałkowskiego Województwa Łódzkiego

GEOMATYKA. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Problematyka modelowania bazy danych mapy zasadniczej i GESUT

Każdy system GIS składa się z: - danych - sprzętu komputerowego - oprogramowania - twórców i użytkowników

Zaklad Systemów Informacji Przestrzennej i Geodezji Lesnej. Katedra Urzadzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Lesnictwa SGGW w Warszawie

Podstawy Geomatyki. Wykład III Systemy Informacji Geograficznej

TELEDETEKCJA Z ELEMENTAMI FOTOGRAMETRII WYKŁAD 10

FOTOMAPA I ORTOFOTOMAPA NUMERYCZNY MODEL TERENU

TELEDETEKCJA Z ELEMENTAMI FOTOGRAMETRII WYKŁAD IX

MIERNICTWO GÓRNICZE SYLLABUS

SESJA SZKOLENIOWA. SZKOLENIE I Wprowadzenie do ArcGIS Desktop. 8-9 X (2-dniowe) max. 8 osób. SZKOLENIE II Wprowadzenie do ArcGIS Server

Wydział Architektury Gospodarka Przestrzenna I Rok FOTOGRAMETRIA ANALITYCZNA I CYFROWA

Wrota Parsęty II o bazie danych przestrzennych - wprowadzenie

Podstawy fotogrametrii i teledetekcji

Fotogrametria - Z. Kurczyński kod produktu: 3679 kategoria: Kategorie > WYDAWNICTWA > KSIĄŻKI > FOTOGRAMETRIA

Wykorzystanie narzędzi geomatycznych w leśnictwie rola Geoportalu i BDOT

STAN AKTUALNY I ROZWÓJ KIERUNKU GEODEZJA I KARTOGRAFIA NA UNIWERSYTECIE ROLNICZYM W KRAKOWIE

7. Metody pozyskiwania danych

GEOMATYKA program podstawowy

Informacja o Środowisku integracja danych z lotniczego skaningu laserowego oraz zdjęć lotniczych

Data sporządzenia materiałów źródłowych: zdjęcia:..., NMT:... Rodzaj zdjęć: analogowe/cyfrowe

Koncepcja pomiaru i wyrównania przestrzennych ciągów tachimetrycznych w zastosowaniach geodezji zintegrowanej

przy tworzeniu mapy numerycznej Nadleśnictwa Pisz

Aspekty tworzenia Numerycznego Modelu Terenu na podstawie skaningu laserowego LIDAR. prof. dr hab. inż.. Andrzej Stateczny

Kompleksowy monitoring dynamiki drzewostanów Puszczy Białowieskiej z wykorzystaniem danych teledetekcyjnych

MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA WYSOKOŚCIOWEGO MODELU KORON W BADANIACH ŚRODOWISKA LEŚNEGO

Cyfrowy las Co Bank Danych o Lasach ma do zaoferowania społeczeństwu. Andrzej Talarczyk

TELEDETEKCJA W MIEŚCIE CHARAKTERYSTYKA SPEKTRALNA RÓŻNYCH POKRYĆ DACHÓW, CZYLI ZMIANA FACHU SKRZYPKA NA DACHU

Zobrazowania satelitarne jako źródło danych obrazowych do zarządzania obszarami chronionymi

REMBIOFOR Teledetekcja w leśnictwie precyzyjnym

q Inne materiały 12 :

ANALIZA WYBRANYCH ELEMENTÓW ŚRODOWISKA PRZYRODNICZEGO Z WYKORZYSTANIEM MAP CYFROWYCH I INTERPRETACJI ZDJĘĆ LOTNICZYCH

Zarządzanie geodanymi w Bawarii

GIS w zwiększaniu aktywności obywatelskiej mieszkańców Gdańska. Krystyna Żochowska Biuro Informatyki

EDYCJA DANYCH PRZESTRZENNYCH

Przykładowe opracowania fotogrametryczne uzyskane niemetrycznym aparatem cyfrowym z pokładu modelu latającego. Warszawa, wrzesień 2010 r.

III. GRUPY PRZEDMIOTÓW I MINIMALNE OBCIĄŻENIA GODZINOWE:

Metryki i metadane ortofotomapa, numeryczny model terenu

Praktyczne wykorzystywanie metod geomatycznych w LKP Sudety Zachodnie

Aglomeracja Opolska w regionalnym system informacji przestrzennej. Opolskie w Internecie

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA STACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/2011

Waldemar Izdebski - Wykłady z przedmiotu SIT / Mapa zasadnicza 30

Bank danych o lasach źródło informacji o środowisku leśnym w Polsce

UNIWERSYTET PRZYRODNICZY WE WROCŁAWIU MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA TBD W PROCESIE KSZTAŁCENIA PRZYSZŁYCH SPECJALISTÓW KREUJĄCYCH PRZESTRZEŃ

Rodzaje analiz w SIT/GIS

q 1,1 6. Adresat wniosku - nazwa i adres organu lub jednostki organizacyjnej, która q q

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji Vol. 9,1999, s ISBN

Analizy środowiskowe i energetyka odnawialna

Corine Land Cover (CLC)

1. Wysokość względna między poziomem morza a Rysami (2499 m n.p.m.) wynosi A cm. B m. C m n.p.m. D. około 2500 m.

DANE PERSONALNE DOŚWIADCZENIE ZAWODOWE C U R R I C U L U M V I T A E F O R M A T U E

Warszawa, dnia 26 listopada 2012 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 12 listopada 2012 r.

GEOMATYKA program rozszerzony

1. Charakterystyka systemu informacji przestrzennej

Wykład 3. Poziome sieci geodezyjne - od triangulacji do poligonizacji. Wykład 3

Trendy nauki światowej (1)

EFEKTY KSZTAŁCENIA DLA KIERUNKU STUDIÓW GÓRNICTWO I GEOLOGIA STUDIA DRUGIEGO STOPNIA PROFIL OGÓLNOAKADEMICKI

Podstawowe informacje o projekcie ISOK Rola GUGiK w projekcie ISOK

Oferta produktowa Zakładu Teledetekcji

Analiza wpływu obrazów źródłowych na efektywność granulometrycznej analizy teksturowej w wyodrębnianiu wybranych klas pokrycia terenu

CZY TURYSTOM SPODOBAJĄ SIĘ LASY W MOJEJ OKOLICY?

Wykorzystanie Bezzałogowych Statków Latających w różnych zastosowaniach budowalnych i geodezyjnych

Systemy Informacji Geograficznej

Systemy informacji geograficznej

FOTOGRAMETRIA I TELEDETEKCJA

Kurs. z podstaw systemów informacji przestrzennej (SIP) na poziomie nadleśnictwa,

POIS /10

Transkrypt:

GEOMATYKA 2018 dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Wspomaganie decyzji: optymalna lokalizacja, optymalna trasa, najefektywniejsze wykorzystanie, Gromadzenie i integracja danych przestrzennych: przetworzenie różnych informacji do postaci cyfrowej i wspólnego układu odniesienia, inteligentne bazy danych przestrzennych (METABAZY i METADANE), Analizy przestrzenne: monitoring, kontrola i planowanie, prognozowanie, symulacje zmian i możliwości.

Jako przykład zastosowania analiz GIS w zadaniach decyzyjnych można podać siedem rodzajów problemów w postaci pytań-haseł [Berry, 1992]: 1. czy można to pokazać w postaci mapy? (dotyczy problemów zastąpienia tradycyjnych sposobów sporządzania map techniką kartografii komputerowej); 2. gdzie się coś znajduje? (położenie w przestrzeni określonych obiektów i ich cech); 3. gdzie się coś zmieniło? (problem analiz i prezentacji kartograficznej zmian czasowych dowolnych elementów w przestrzeni objętej działaniem systemu);

4. jaka istnieje relacja? (wszystkie zagadnienia związane z porównywaniem pomiędzy dowolnymi fragmentami przestrzeni, a dotyczące np. odległości, spadków terenu, widoczności, różnorodności przyrodniczej); 5. gdzie to jest najlepsze? (pytania związane z procedurami wyszukiwania miejsc w przestrzeni, spełniających określone warunki); 6. co na to wpływa? (zagadnienia związane z wykorzystywaniem GIS, jako narzędzia do testowania hipotez o istnieniu związków pomiędzy elementami układów przyrodniczych); 7. co będzie jeżeli? (pytania występujące często jako wstępne przy wyszukiwaniu miejsc spełniających określone warunki oraz modelowaniu systemowym, umożliwiając uwzględnienie szczególnych, nietypowych warunków).

Mapy analogowe Zdjęcia lotnicze Obrazy satelitarne Odwzorowania radarowe Skaning laserowy Pomiary geodezyjne (w tym GPS) Istniejące bazy danych opisowych Inne źródła

- mapy leśne opracowane i aktualizowane przez Biuro Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej (mapy gospodarcze w skali 1 : 5 000, mapy przeglądowogospodarcze w skali 1 : 10 000 i mapy przeglądowe w skali 1 : 20 000 lub 1 : 25 000), sporządzane dla poszczególnych obrębów leśnych i nadleśnictw, - mapy geologiczne w skali 1 : 50 000, sporządzone na podkładzie topograficznym dla 95% powierzchni kraju, - mapy geomorfologiczne w skali 1 : 50 000, dotyczące form rzeźby terenu, dla kilkunastu procent powierzchni kraju, - mapy hydrograficzne w skali 1 : 50 000, wykonane dla około 25% Polski, - mapy glebowo-rolnicze opracowane przez Instytut Upraw, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, w skali 1 : 5 000 (typy genetyczne gleb, klasy bonitacyjne gleb, utwory powierzchniowe), 1 : 25 000 (efekt generalizacji map w skali 1 : 50 000), 1 : 100 000 i 1 : 300 000, - mapa przeglądowa potencjalnej roślinności naturalnej Polski w skali 1 : 300 000.

Zdjęcia lotnicze (z niskiego lub wysokiego pułapu) - panchromatyczne zdjęć lotniczych (początki), - zdjęcia czarno-białe w podczerwieni, - fotografia barwna: - w barwach naturalnych (barwne odbitki z materiałów fotograficznych negatywowych i diapozytywowych), - w barwach umownych (np. filmy barwne - spektrostrefowe), - fotografia cyfrowa.

Zdjęcia lotnicze (z niskiego lub wysokiego pułapu) cd... - w barwach umownych - filmy barwne spektrostrefowe: emulsje w takich filmach (dwu- lub trzywarstwowe) charakteryzują się tym, że każda warstwa emulsji jest uczulona na inny zakres promieniowania (jedna z nich jest wrażliwa na promieniowanie podczerwone). Pomimo, że obraz ma barwy nierzeczywiste, jednak są one tak dobrane, aby możliwe było uzyskanie maksymalnego kontrastu barwnego dla interesujących nas cech terenu.

Zdjęcie lotnicze spektrostrefowe, wykonane na dwuwarstwowym filmie SN-6M. Źródło: archiwum prof. T. Zawiły-Niedźwieckiego

Zdjęcie lotnicze spektrostrefowe, wykonane na trójwarstwowym filmie Kodak Aerochrome IR 2443. Źródło: archiwum prof. T. Zawiły-Niedźwieckiego

Istniejące bazy danych Operaty urządzeniowe Operaty siedliskowe SILP Programy ochrony przyrody Waloryzacje i inwentaryzacje Plany zagospodarowania przestrzennego Inne opracowania Inne źródła Archiwa fotograficzne Filmy Bibliografia Wywiady

Istnieją dwa zasadnicze sposoby przedstawiania danych przestrzennych: - postać rastrowa (siatka regularnych pól podstawowych), - postać wektorowa (zapis przy pomocy współrzędnych). Model rastrowy jest najprostszym sposobem organizacji danych. W modelu tym używa się najczęściej siatki kwadratów lub prostokątów. Pojedyncze pola tej siatki nazywane są rastrami (pikselami). Piksel jest najmniejszą jednostką powierzchni, której przypisywane są atrybuty przestrzenne i opisowe. Najczęściej używa się w tym modelu struktury, w której zmienna, np. wysokość nad poziomem morza lub rodzaj pokrycia terenu, jest określana dla każdej komórki regularnej siatki nałożonej na mapę. Rastrowa struktura danych składa się z rzędów i kolumn. Numery rzędu i kolumny określają współrzędne danej komórki rastra.

Struktura rastrowa jest naturalną strukturą danych obrazu cyfrowego. W przypadku zdjęć lub obrazów poszczególne komórki rastra noszą nazwę pikseli.

Przykładem zastosowania prostego rastrowego modelu danych przestrzennych może być rastrowa mapa przedstawiająca poletko doświadczalne, z regularna siatką kwadratów, na której naniesiono informacje o rozmieszczeniu badanej rośliny. Na rastrową strukturę składają się rzędy i kolumny, których numery wyznaczają współrzędne określonej komórki rastra. Zmiana dokładności może nastąpić tylko w sposób skokowy z krokiem równym rozmiarowi komórki siatki rastra.

Przykładem bardziej złożonego modelu rastrowego jest rastrowy model hierarchiczny. Model ten polega na zagęszczaniu komórek siatki w miejscach, gdzie znajdują się elementy o mniejszych rozmiarach. Siatka ta nie jest zapisywana w formie tablic, ale w postaci drzewa, w którym każda komórka ma swój numer adresowy. Sposób numerowania komórek ma charakter hierarchiczny. Numery poszczególnych komórek są tworzone na podstawie numerów komórek niższych poziomów.

Model wektorowy polega na zapisie punktów i linii oraz wieloboków (poligonów) za pomocą układu współrzędnych. Model ten posiada wady związane z identyfikacją obiektów nakładających się tzn. o tych samych współrzędnych. Stosowanie modelu zapisu wektorowego umożliwia dokładne przedstawienie granic poszczególnych jednostek przestrzennych, którym przyporządkowane są określone atrybuty opisowe, np.: drzewostan, oddział, działka zrębowa, ostęp, linie gospodarcze i oddziałowe.

Podstawowe typy obiektów w wektorowym modelu danych przestrzennych wektor 0-wymiarowy wektor 1-wymiarowy wektor 2-wymiarowy

Podstawowe typy obiektów w wektorowym modelu danych przestrzennych wektor 3-wymiarowy? przykład

Dane wektorowe mogą być zapisywane w postaci: - prostego modelu wektorowego - topologicznego modelu wektorowego

Topologiczny model wektorowy Topologia jest metodą matematyczną używaną do definiowania przestrzennych relacji między obiektami. Dostarcza ona informacji o tym, które obiekty graniczą ze sobą, które punkty tworzą boki danego poligonu, a które punkty jednocześnie należą do dowolnych dwóch poligonów. Topologiczny model wektorowy, oprócz kodowania współrzędnych, jak to było w modelu prostym, tworzy w nim także topologię, wyrażającą wzajemne względne rozmieszczenie punktów, linii i poligonów.

Numeryczny model terenu NMT (ang. Digital Terrain Model DTM) oznacza zbiór odpowiednio wybranych punktów powierzchni o znanych współrzędnych oraz algorytmów umożliwiających odtworzenie jej kształtu dla określonego obszaru. Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje modeli transformacji danych punktowych w trójwymiarowy obraz terenu: - model wektorowy, stanowiący nieregularną siatkę trójkątów (TIN), - model rastrowy, w postaci regularnej siatki, najczęściej kwadratów.

Model TIN polega na tworzeniu sieci trójkątów opartych wierzchołkami o punkty kontrolne. Technika łączenia punktów kontrolnych w sieć trójkątów nosi nazwę triangulacji Delaunay (Delone).

NMT w strukturze TIN Źródło: Kurczyński Z. (http://www.geoforum.pl/pages/index.php?page=nmt_tele)

Naziemny skaning laserowy (TLS Terrestrial Laser Scanning) Lotniczy skaning laserowy (ALS Airbone Laser Scanning) technologia skaningu laserowego zostanie przedstawiona na ostatnich wykładach Interferometria radarowa (InSAR Interpherometry Synthetic Aperture Radar) polega na obrazowaniu powierzchni terenu w zakresie mikrofalowym (radarowym) z pułapu lotniczego lub satelitarnego; metoda przydatna do opracowania NMT na dużych obszarach

Skaning laserowy LIDAR (ang. Light Detection and Ranging) należy do grupy aktywnych systemów teledetekcyjnych, wykorzystujących do obrazowania promieniowanie najczęściej z zakresu bliskiej podczerwieni (ang. NIR Near InfraRed). Technologia ta sprawia, że LIDAR jest niezależny od warunków oświetleniowych! zależny jest natomiast od warunków pogodowych skondensowana para wodna silnie rozprasza wiązkę lasera.

Efektem przetwarzania danych lidarowych jest punktowa reprezentacja pewnej powierzchni, może to być: Numeryczny Model Terenu NMT (ang. DTM Digital Terrain Model), Numeryczny Model Powierzchni Terenu - NMPT (ang. DSM Digital Surface Model) lub szczegółowo w odniesieniu do drzewostanu Numeryczny Model Warstwy Koron (NMWK) (Będkowski 2005). znormalizowany Numeryczny Model Powierzchni Terenu (ang. ndsm normalized Digital Surface Model), który w odniesieniu do powierzchni leśnej powstaje przez odjęcie NMT od NMPT, a więc otrzymujemy Numeryczny Model Powierzchni Koron.

Zdjęcie radarowe okolic Szklarskiej Poręby, wykonane 13.01.1993 roku przez satelitę ERS-1 SAR. Wyraźnie widoczny efekt soli z pieprzem. Jasne obszary to efekt silnego odbicia wiązki radarowej, wzmocnionego wskutek nakładania sie obiektów. Źródło: raport końcowy z realizacji tematu Opracowanie metody inwentaryzacji lasu opartej na integracji danych pozyskiwanych różnymi technikami geomatycznymi, 2008 (http://www.geomatyka.lasy.gov.pl/)

Źródło: Kurczyński Z. (http://www.geoforum.pl/pages/index.php?page=interferometria_radarowa&id_catalog_text=181) Interferogram Przetworzony obraz radarowy