Bartek 3D Studenckie Koła Naukowe KNL Sekcja Geomatyki Wydział Leśny UR w Krakowie Dahlta AGH w Krakowie Architektury Krajobrazu UR w Krakowie Koło Geografów UP w Krakowie Koordynacja: Laboratorium Geomatyki KEkL WL UR : dr Piotr Wężyk, dr Marta Szostak, mgr inż. Piotr Tompalski
Wprowadzenie Cel projektu W kwietniu 2013 roku rozpoczęty został projekt badawczy "Bartek 3D" realizowany przez konsorcjum Sekcji Studenckich Kół Naukowych z: Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie i Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie. Projekt koordynuje Laboratorium Geomatyki (dr inż. Piotr Wężyk, dr inż. Marta Szostak oraz mgr inż. Piotr Tompalski) przy wsparciu doktorantów i opiekunów poszczególnych sekcji wymienionych partnerów. Celem projektu jest monitoring 3D drzewa pomnikowego "Dąb Bartek" w Zagnańsku realizowany na drodze cyklicznego naziemnego skanowania laserowego (ang. Terrestrial Laser Scanning). Sprzęt pomiarowy wykorzystany dotychczas podczas prac: Skanery FARO FOCUS 3D (AGH) oraz Leica C10 (AGH); odbiornik GNSS oraz tachimetr w celu nadania georeferencji chmurze punktów TLS. 7/4/2013 BARTEK 3D 2
Przygotowania Rozstawienie sfer i zaplanowanie lokalizacji skanera FARO kwiecień 2013 7/4/2013 BARTEK 3D 3
Pomiary skanowanie + GNSS Nadanie chmurze punktów ze skanera Lecia (C10 AGH) georeferencji przy użyciu technologii GNSS (ASG EUPOS) 7/4/2013 BARTEK 3D 4
Pomiary cd. Skanowanie Bartka skanerem FARO FOCUS 3D (AGH) oraz Leica C10 (AGH) 7/4/2013 BARTEK 3D 5
Chmura punktów TLS Skanerem FARO Focus 3D wykonano 14 skanów z różnych pozycji (ok. 240 MB każda chmura w opcji ze zdjęciami RGB). Łącznie pozyskano >5 GB danych, na podstawie których sklasyfikowano punkty reprezentujące Dąb Bartek (995MB). Widok z góry na chmurę punktów TLS - FARO 7/4/2013 BARTEK 3D 6
Widok planarny 2D Kwiecień 2013 - Widok planarny chmury punktów TLS 360 o x 320 o 7/4/2013 BARTEK 3D 7
Widok planarny 2D 01 Lipca 2013 - Widok planarny chmury punktów TLS 360 o x 320 o 7/4/2013 BARTEK 3D 8
Widok 3D Widok 3D chmury punktów TLS FARO Scene 7/4/2013 BARTEK 3D 9
Przetwarzanie chmury punktów TLS Z lewej: zdjęcie fotograficzne. Z prawej: chmura punktów TLS 7/4/2013 BARTEK 3D 10
Przetwarzanie chmury punktów TLS Łączenie chmur punktów pochodzących z poszczególnych lokalizacji skanera Wykrywanie sfer referencyjnych w obrazie planarnym łączenie skanów 7/4/2013 BARTEK 3D 11
Matching chmur punktów TLS Łączenie chmur punktów pochodzących z poszczególnych lokalizacji skanera 7/4/2013 BARTEK 3D 12
Przetwarzanie chmury punktów TLS Wizualizacja chmury punktów pozbawionej szumów i punktów nie reprezentujących dęba Bartka. 7/4/2013 BARTEK 3D 13
Przetwarzanie chmury punktów TLS Widok 2.5D chmury punktów. Kolor - na podstawie wysokości względnej ponad gruntem. 7/4/2013 BARTEK 3D 14
Przetwarzanie chmury punktów TLS Wizualizacja chmury punktów pozbawionej szumów i punktów nie reprezentujących dęba Bartka. 7/4/2013 BARTEK 3D 15
Przetwarzanie chmury punktów TLS Widok 2.5D chmury punktów. Kolor - na podstawie klasy (fiolet: grunt, żółty Bartek) 7/4/2013 BARTEK 3D 16
Przetwarzanie chmury punktów TLS Klasyfikacja podpór i lin zabezpieczających. 7/4/2013 BARTEK 3D 17
Przetwarzanie chmury punktów TLS Eksport punktów reprezentujących dęba Bartka. Wizualizacja chmury punktów pozbawionej szumów i podpór. Kolor określa punkty TLS pochodzące z poszczególnych skanerów. 7/4/2013 BARTEK 3D 18
Wizualizacja 3D Wizualizacja chmury punktów pozbawionej szumów. 7/4/2013 BARTEK 3D 19
Podstawowe informacje Wysokość Bartka wg chmury punktów TLS: H = 28,49 m 7/4/2013 BARTEK 3D 20
Podstawowe informacje Wysokość zmierzona wysokościomierzem Haglof Vertex: H = 29,31 m. Wysokość podawana przez innych autorów: 30,0 m. Wysokość Bartka wg chmury punktów TLS: H = 28,49 m 7/4/2013 BARTEK 3D 21
Podstawowe informacje Pierśnica, pole pierśnicowego przekroju Przekrój przez chmurę punktów na wysokości pierśnicy. 7/4/2013 BARTEK 3D 22
Podstawowe informacje Średnia pierśnica drzewa na wysokości 130cm = 3,24 m, Pole pierśnicowego przekroju = 8,24 m 2 7/4/2013 BARTEK 3D 23
Podstawowe informacje Obwód pnia na wysokości pierśnicy Obwód zmierzony w terenie za pomocą taśmy mierniczej: L = 9,80 m Obwód na podstawie skanu 3D bez wygładzenia: L = 13,51 cm Obwód na postawie skanu 3D z wygładzonymi krawędziami funkcją Simplify Poligon i toleracją: 10 cm: L = 10,90 cm oraz 50 cm: L= 10,55 cm 7/4/2013 BARTEK 3D 24
Podstawowe informacje Wymiary oraz powierzchnia rzutu korony (stan bezlistny kwiecień 2013). Powierzchnia rzutu korony: 604 m 2 N S: 37,95 m W E: 32,48 m Zasięg korony, widok z góry 7/4/2013 BARTEK 3D 25
Modelowanie 3D Wstępne modelowanie 3D chmury punktów przy pomocy testowego oprogramowania 3DReshaper 7/4/2013 BARTEK 3D 26
Modelowanie 3D Uzupełnianie luk i wygładzanie modelu 3D pnia przy pomocy oprogramowania 3DReshaper. 7/4/2013 BARTEK 3D 27
Uczestnicy projektu Bartek 3D kwiecień 2013 Na zdjęciu: (od góry z lewej) Marek Ogorzałek, Tomasz Gęca, Darek Mikołajczyk, Karol Borecki, Radosław Piskorski, Sylwia Szlapińska, Piotr Czarnecki, Anna Świątek, Piotr Tompalski, dr inż. Piotr Wężyk, (na dole) Kamil Pilch, Katarzyna Gronek, dr Paweł Struś, Paweł Pałka, Marta Nowicka, Paweł Wiącek. 7/4/2013 BARTEK 3D 28
Uczestnicy projektu Bartek 3D lipiec 2013 1.07.2013 studenci i opiekunowie z: UR, UP oraz AGH, a także przedstawiciele Nadleśnictwa Zagnańsk. 7/4/2013 BARTEK 3D 29
What next? Porównanie skanów z kwietnia i lipca 2013 Skanowanie precyzyjne pnia Handy Scan (lipiec 2013) Nalot UAV Wizualizacja modelu 3D Wydruk modelu 3D Więcej informacji o projekcie na stronie internetowej: http://geo.ur.krakow.pl 7/4/2013 BARTEK 3D 30