POLSKIE TOWARZYSTWO FOTOGRAMETRII I TELEDETEKCJI SEKCJA FOTOGRAMETRII I TELEDETEKCJI KOMITETU GEODEZJI PAN UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI, INSTYTUT NAUK O MORZU ZAKŁAD TELEDETEKCJI I KARTOGRAFII MORSKIEJ GEOMAR S.A. W SZCZECINIE Ogólnopolskie Sympozjum Naukowe Geoinformacja obrazowa w świetle aktualnych potrzeb Streszczenia referatów Międzyzdroje, 15-17 października 2008 r. - 1 -
KOMITET NAUKOWY SYMPOZJUM prof. dr hab. inż. Aleksandra Bujakiewicz Przewodnicząca Polskiego Towarzystwa Fotogrametrii i Teledetekcji prof. dr hab. inż. Adam Linsenbarth Przewodniczący Sekcji Fotogrametrii i Teledetekcji KG PAN prof. dr hab. Józef Jachimski V-ce Przewodniczący PTFiT, KG PAU prof. dr hab. inż. Krystian Pyka Kierownik Zakładu Fotogrametrii i Teledetekcji WGGiIŚ AGH prof. Ryszard Borówka Dziekan Wydziału Przyrodniczego Uniwersytetu Szczecińskiego prof. Stanisław Musielak Dyrektor Instytutu Nauk o Morzu Uniwersytetu Szczecińskiego dr hab. Prof. US. Kazimierz Furmańczyk Kierownik Zakładu Teledetekcji i Kartografii Morskiej Uniwersytetu Szczecińskiego dr hab. inż. Zdzisław Kurczyński Redaktor Naczelny Archiwum Fotogrametrii KOMITET ORGANIZACYJNY SYMPOZJUM prof. dr hab. Inż. Kazimierz Furmańczyk Przewodniczący Komitetu Organizacyjnego mgr Zbigniew Mechliński V-ce Przew. Komitetu Organizacyjnego dr Joanna Dudzińka - Nowak mgr Andrzej Giza Sekretarz Naukowy Sympozjum Anna Jarmułowicz ZG SGP Sekretarz Komitetu Organizacyjnego - 2 -
Spis treści PRZYDATNOŚĆ ALGORYTMÓW WYZNACZANIA IMPERFEKCJI KSZTAŁTU WYSMUKŁYCH BUDOWLI W OPARCIU O ZNANE ELEMENTY ORIENTACJI PRZESTRZENNEJ J.Bernasik S.Mikrut... 9 APROKSYMACJA POWIERZCHNI TERENU NA PODSTAWIE DANYCH LOTNICZEGO SKANOWANIA LASEROWEGO Z WYKORZYSTANIEM MODELU AKTYWNYCH POWIERZCHNI A.Borkowski, G.Jóźków... 10 WYKORZYSTANIE DSM W OBIEKTOWEJ METODZIE WYKRYWANIA ELEMENTÓW POKRYCIA TERENU M.Bandurska, Natalia.Borowiec... 11 WARUNKI I WYMAGANIA DLA WDRAŻANIA SYSTEMU ZAPEWNIENIA JAKOŚCI KSZTAŁCENIA A.Bujakiewicz... 12 FOTOGRAMETRYCZNE WIDZENIE KOMPUTEROWE I ANALIZA OBRAZU W ŚWIETLE III KOMISJI XXI KONGRESU ISPRS A.Bujakiewicz... 13 WYKORZYSTANIE RÓŻNOSKALOWYCH ZDJĘĆ BLISKIEGO ZASIĘGU DLA POMIARU 3D OBIEKTU A.Bujakiewicz, D.Zawieska, M.Arcisz... 14 NOWA KONCEPCJA OCENY DOKŁADNOŚCI NMT J.Butowtt, M.Kędzierski... 15 WSTĘPNA SYSTEMATYKA WYBRANYCH OBIEKTÓW TRÓJWYMIAROWEJ WIELOROZDZIELCZEJ BAZY TOPOGRAFICZNEJ U.Cisło... 16 DOBÓR MATERIAŁÓW DO WYTWORZENIA PASYWNYCH CELÓW KALIBRACYJNYCH ORAZ METODYKA WYZNACZANIA TERENOWEJ ZDOLNOŚCI ROZDZIELCZEJ KAMER I SKANERÓW TERMALNYCH W.Dębski, P.Walczykowski, A.Orych... 17 WYKORZYSTANIE ZOBRAZOWAŃ HIPERSPEKTRALNYCH I WSKAŹNIKÓW WEGETACYJNYCH DO WYRÓŻNIANIA OBIEKTÓW SZTUCZNYCH Z TŁA NATURLANEGO W.Dębski, P.Walczykowski, A.Orych, A.Rosińska... 18 PRÓBA KALIBRACJI MODELU RUSLE/SDR DLA OCENY ŁADUNKU ZAWIESINY WPROWADZANEGO DO ZBIORNIKA DOBCZYCKIEGO ZE ZLEWNI BEZPOŚREDNIEJ W.Drzewiecki, S.Mularz, S.Twardy, M.Kopacz... 19 OKREŚLENIE TENDENCJI ROZWOJOWYCH BRZEGU NA PODSTAWIE BADAŃ TELEDETEKCYJNYCH J.Dudzińska-Nowak... 20 ASPEKTY DOKŁADNOŚCI GENEROWANIA NMT NA PODSTAWIE OBRAZÓW Z CYFROWEJ KAMERY ADS40 I.Ewiak, A.K.Karwel, B.Kraszewski... 21 APLIKACYJNE ASPEKTY ORTOFOTOMAPY W KONTEKŚCIE JEJ PRZYDATNOŚCI TECHNICZNEJ I FORMALNO PRAWNEJ R.Florek-Paszkowski... 22 E-EDUKACJA GEOMATYKI W ŚWIETLE AKTUALNYCH TENDENCJI R.Florek- Paszkowski... 23 ZMIENNOŚĆ POKRYCIA TERENU SZATĄ ROŚLINNĄ NA ODCINKU ŚWINOUJŚĆIE MIĘDZYZDROJE A.Giza, K.Furmańczyk... 24-3 -
PRZETWARZANIE WSTĘPNE DANYCH Z HIPERSPEKTRALNEGO SENSORA SATELITARNEGO HYPERION E.Głowienka... 25 PORÓWNANIE METOD KOREKCJI ATMOSFERYCZNEJ DLA DANYCH Z SENSORÓW HIPERSPEKTRALNYCH E.Głowienka... 26 ANALIZA DOKŁADNOŚCI NMT INTERPOLOWANEGO NA PODSTAWIE DANYCH POZYSKANYCH METODAMI FOTOGRAMETRYCZNĄ I GPS-RTK P.Gołuch, G.Jóźków... 27 BADANIE TEMPERATURY ZABYTKOWYCH PRZEDMIOTÓW Z WYKORZYSTANIEM TERMOGRAFII E.Greiner-Wrona, A.Wróbel... 28 PORÓWNANIE MOŻLIWOŚCI AKTUALIZACJI BAZY DANYCH GIS Z WYKORZYSTANIEM ORTOFOTOMAP I ODBIORNIKÓW GPS TYPU: MOBILE MAPPER B.Hejmanowska, J.Grabowska... 29 WYKORZYSTANIE INTERNETU I NOWYCH TECHNOLOGII GEOINFORMACYJNYCH W AUTOMATYZACJI PRACY POWIATOWYCH OŚRODKÓW DOKUMENTACJI GEODEZYJNEJ I KARTOGRAFICZNEJ W.Izdebski... 30 ANALIZA OPRACOWAŃ ZDJĘĆ NISKOPUŁAPOWYCH W KONTEKŚCIE SZYBKIEGOPOZYSKIWANIA GEOINFORMACJI B.Jankowicz... 31 DANE GEOPRZESTRZENNE A STANDARDY GRAFIKI TRÓJWYMIAROWEJ W INTERNECIE R.Jędryczka... 32 ODTWORZENIE STANOWISKA FOTOGRAFOWANIA W BADANIACH ZMIAN UŻYTKOWANIA ZIEMI METODĄ POWTARZALNEJ FOTOGRAFII D.Kaim, N.Kolecka... 33 METODYKA STEREODIGITALIZACJI OBIEKTÓW PRZESTRZENNYCH Z TRZYLINIJKOWEJ KAMERY ADS40 A.K.Karwel, B.Kraszewski... 34 NAZIEMNY SKANING LASEROWY DROGOWYCH OBIEKTÓW INŻYNIERSKICH M.Kędzierski, P.Walczykowski, A.Fryśkowska... 35 WYBRANE ASPEKTY OPRACOWANIA DOKUMENTACJI ARCHITEKTONICZNEJ OBIEKTÓW ZABYTKOWYCH M.Kędzierski, P.Walczykowski, A.Fryśkowska... 36 INWENTARYZACJA RZECZYWISTYCH STRAT CIEPŁA PRZEZ PRZEGRODY BUDYNKÓW Z WYKORZYSTANIEM TERMOGRAFII T.Kisielewicz, A.Wróbel, A.Wróbel... 37 INTEGRACJA GIS I WIRTUALNEJ RZECZYWISTOŚCI DO WIZUALIZACJI I EKSPLORACJI DANYCH GEOGRAFICZNYCH N.Kolecka... 38 MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA PROPAGACYJNO-SEPARACYJNEGO PODEJŚCIA DO METODY NAJWIĘKSZEJ WIARYGODNOŚCI PRZY ODSZUMIANIU OBRAZÓW RADAROWYCH J.Kolecki, M.Badurska... 39 WYKORZYSTANIE ADAPTACYJNEJ METODY ODSZUMIANIA OBRAZÓW CYFROWYCH DO DETEKCJI KRAWĘDZI J.Kolecki, A.Wróbel... 40 METODY POZYSKIWANIA CECH GEOMETRYCZNYCH NA OBRAZIE W ZASTOSOWANIU DO WYZNACZANIA STEREOKORESPONDENCJI OBRAZÓW R.Koprowski, Z.Wróbel... 41-4 -
KLASYFIKACJA OBIEKTOWA UŻYTKÓW ZIELONYCH Z WYKORZYSTANIEM WIELOLETNICH ZMIAN NDVI I FILTRACJI KIERUNKOWYCH OBRAZU SATELITARNEGO K.Kosiński, A.Hoffman Niedek... 42 ZASTOSOWANIE SCHEMATÓW POWIĄZAŃ PROCEDUR TECHNOLOGICZNYCH, DO POPRAWY EFEKTYWNOŚCI PRACY NAUKOWO-DYDAKTYCZNEJ M.Kowalczyk... 43 BADANIE WPŁYWU OGNISKOWANIA APARATU CYFROWEGO NA WYNIKI KALIBRACJI OBRAZÓW M.Kowalczyk... 44 OCENA DOKŁADNOŚCI ORTOREKTYFIKACJI SUROWYCH OBRAZÓW Z SATELITY TERRASAR-X ORAZ WERYFIKACJA GEOMETRII PRZETWORZONYCH OBRAZÓW DOSTARCZANYCH PRZEZ DYSTRYBUTORA P.J.Koza, S.Różycki... 45 OCENA DOKŁADNOŚCI GEOMETRYCZNEJ I ZAWARTOŚCI INFORMACYJNEJ OBRAZÓW EROS W PERSPEKTYWIE OTWARCIA NOWEJ STACJI ODBIORCZEJ W POLSCE P.Koza, S.Różycki, W.Wolniewicz... 46 OPRACOWANIE NIEREGULARNYCH WYSOKOROZDZIELCZYCH ZOBRAZOWAŃ SATELITARNYCH NA PRZYKŁADZIE SCEN Z SATELITY QUICKBIRD B.Kraszewski... 47 POKRYCIE TERENU JAKO KRYTERIUM ZRÓŻNICOWANIA STRUKTURY KRAJOBRAZU WYBRANYCH OBSZARÓW CHRONIONYCH POMORZA ZACHODNIEGO M.Kunz... 48 METODYKA OCENY DOKŁADNOŚCI I SCALANIA WIELOŹRÓDŁOWYCH NUMERYCZNYCH MODELI TERENU Z.Kurczyński... 49 POZYSKIWANIE DANYCH OBRAZOWYCH W ŚWIETLE XXI KONGRESU MTFIT W PEKINIE-2008R. Z.Kurczyński... 50 WYKORZYSTANIE STACJI CYFROWEJ DELTA FIRMY GEOSYSTEMS DO OPRACOWANIA ELEWACJI PAŁACU LUBOMIRSKICH W NIEZDOWIE B.Kroczyńska, B.Bielski... 51 ZASTOSOWANIE METODY PARAMETRYCZNEJ W KLASYFIKACJI OBIEKTOWEJ OBRAZU SATELITARNEGO SPOT S.Lewiński, Z.Bochenek... 52 ROLA GEOINFORMACJI OBRAZOWEJ W BADANIACH GEOPRZESTRZENI BIBLIJNEJ A.Linsenbarth... 53 TERMOWIZJA LOTNICZA W BADANIACH STREFY BRZEGOWEJ JEZIOR A.Lubecki... 54 PRZEGLĄD NOWOCZESNYCH TECHNIK UDOSTĘPNIANIA DANYCH PRZESTRZENNYCH W INTERNECIE Z.Malinowski, R.Pawłowski... 55 OCENA DOKŁADNOŚCI OKREŚLANIA WYSOKOŚCI DRZEW NA PODSTAWIE NUMERYCZNEGO MODELU POKRYCIA TERENU OPRACOWANEGO Z WYKORZYSTANIEM DANYCH LOTNICZEGO SKANOWANIA LASEROWEGO U.Marmol, K.Będkowski... 56 PRÓBA ZROZUMIENIA IDEI KONSTRUKCJI TABLICY ASTRONOMICZNEJ M. KOPERNIKA NA OLSZTYŃSKIM ZAMKU Z POMOCĄ POMIARÓW FOTOGRAMETRYCZNYCH J.Miadun... 57-5 -
BADANIE ZMIENNOSCI WYBRANYCH ELEMENTÓW ŚRODOWISKA SŁOWIŃSKIEGO PARKU NARODOWEGO NA PODSTAWIE DANYCH WIELOCZASOWYCH K.Michałowska... 58 PRZYDATNOŚĆ ALGORYTMÓW PODPIKSELOWEJ DETEKCJI CECH W MODULE FEATURE EXTRACTION W SYSTEMIE VSD-WIN S.Mikrut... 59 WYKORZYSTANIE SIECI NEURONOWYCH W PROCESACH FOTOGRAMETRYCZNYCH S.Mikrut... 60 WYKORZYSTANIE ZDJĘĆ MIKROFALOWYCH TERRASAR-X W ROLNICTWIE: PROJEKT TERRASAR_AGRI M.Mróz... 61 ZDJĘCIA RADAROWE WYSOKIEJ ROZDZIELCZOŚCI TERRASAR-X: KOMPLEMENTARNOŚĆ INFORMACYJNA W STOSUNKU DO ZDJĘĆ IKONOS M.Mróz... 62 WYODRĘBNIANIE OBIEKTÓW NA ZDJĘCIACH LOTNICZYCH WZOROWANE NA MECHANIZMACH LUDZKIEGO UMYSŁU DO PRZETWARZANIA WRAŻEŃ WZROKOWYCH CELEM ICH PRZYPORZĄDKOWANIA DO SYSTEMU NATURALNYCH POJĘĆ GEOINFORMACJI OBRAZOWEJ P.Neytchev... 63 PROBLEMATYKA BUDOWY I IMPLEMENTACJI MODELI WYBRANYCH DANYCH REFERENCYJNYCH Z ZAKRESU FOTOGRAMETRII I TELEDETEKCJI W.Pachelski, Z.Parzyński, A.Zawirowicz... 64 GENEROWANIE I WIZUALIZACJA W INTERNECIE ANAGLIFOWYCH OBRAZÓW PRZESTRZENNYCH Z NIEMETRYCZNYCH APARATÓW CYFROWYCH Z.Paszotta... 65 GENEROWANIE ORTOFOTOMAPY W APLIKACJI INTERNETOWEJ Z.Paszotta... 66 SATELITARNA INTERFEROMETRIA RADAROWA (INSAR) WYSOKIEJ ROZDZIELCZOŚCI Z WYKORZYSTANIEM DANYCH TERRASAR-X Z.Perski, A.Krawczyk, P.Marinkovic... 67 WSPÓŁCZESNA AKTYWNOŚĆ GEODYNAMICZNA WYBRZEŻA BAŁTYKU W ŚWIETLE WYNIKÓW BADAŃ SATELITARNEJ INTERFEROMETRII RADAROWEJ INSAR I PSINSAR Z.Perski, M.Mróz... 68 BAZY DANYCH PRZESTRZENNYCH I KARTOGRAFIA CYFROWA W ŚWIETLE ZAGADNIEŃ IV KOMISJI XXI KONGRESU ISPRS R.Preuss... 69 PORÓWNANIE JAKOŚCI RADIOMETRYCZNEJ ZDJĘĆ LOTNICZYCH WYKONANYCH KAMERĄ ANALOGOWĄ I CYFROWĄ K.Pyka... 70 GEOINFORMACJA A RATOWNICTWO MORSKIE W ŚWIETLE BADAŃ DRYFU MAŁYCH OBIEKTÓW W REJONIE BAŁTYKU POŁUDNIOWEGO J.Purchla... 71 ORTOREKTYFIKACJA BLOKU ZOBRAWZOWAŃ IKONOS W PROGRAMIE SOCETSET S.Różycki, W.Wolniewicz... 72 ŚREDNIOFORMATOWA LUSTRZANKA CYFROWA MAMIYA ZD (21.3 MP) NOWY SENSOR WIZYJNY DO APLIKACJI BLISKIEGO ZASIĘGU P.Sawicki... 73 DZIAŁALNOŚĆ I BADANIA KOMISJI V DETEKCJA BLISKIEGO ZASIĘGU: ANALIZY I APLIKACJE W ŚWIETLE XXI KONGRESU MTFIT P.Sawicki...74-6 -
ZASTOSOWANIE WYSOKOROZDZIELCZYCH NACHYLONYCH ZDJĘĆ SATELITARNYCH W WYZNACZANIU WYSOKOŚCI ZABUDOWY M.Soszyński, M.Kunz... 75 GEOMETRYZACJA OBIEKTÓW I ICH ZESPOŁÓW JAKO SKALOWANIE POMIAROWE DANYCH PRZESTRZENNYCH M.Stankiewicz... 76 ZOBRAZOWANIA DELTY WISŁY I MOŻLIWOŚCI ICH INTERPRETOWANIA PRZY POMOCY OPROGRAMOWANIA GIS A.Strzała, S.Rudyk... 77 TELEDETEKCYJNE I FOTOGRAMETRYCZNE ASPEKTY ZASTOSOWANIA SIP W ZARZĄDZANIU LASAMI SUDETÓW ZACHODNICH.Strzeliński, R.Bałazy, T.Zawiła- Niedźwiecki... 77 WYKORZYSTANE BEZZAŁOGOWYCH APARATÓW LATAJĄCYCH (MINI ŚMIGŁOWCÓW) DO WYKONYWANIA FOTOGRAMETRYCZNYCH ZDJĘĆ LOTNICZYCH Z NISKICH PUŁAPÓW B.Szczechowski... 79 ANALIZA RZEŹBY TERENU I OCENA STOPNIA BEZPIECZEŃSTWA BRZEGU NA PODSTAWIE NUMERYCZNEGO MODELU TERENU P.Terefenko, K.Furmańczyk, M.Łapiński... 80 SYSTEMY NAWIGACJI DLA PIESZYCH: AUTOMATYZACJA POZYSKIWANIA DANYCH P.Tokarczyk, A.U.Frank... 81 FOTOGRAMETRYCZNE BADANIE PRZEMIESZCZEŃ I ODKSZTAŁCEŃ ELEMENTÓW WALCOWANYCH R.Tokarczyk, K.Skoczek... 82 ANALIZA TOPGRAFII CIAŁA LUDZKIEGO W ZASTOSOWANIU DO BADANIA WAD POSTAWY R.Tokarczyk, M.Szczygieł... 83 WYKORZYSTANIE PRZEGLĄDARKI VGLFL DO POZYSKIWANIA I OPRACOWANIA DANYCH ZE ŹRÓDEŁ HETEROGENICZNYCH M.Twardowski... 84 TEKSTUROWANIE DANYCH Z NAZIEMNEGO SKANINGU LASEROWEGO OBRAZAMI TERMALNYMI P.Walczykowski, W.Dębski, M.Kędzierski... 85 WYKORZYSTANIE NAZIEMNEGO SKANERA LASEROWEGO DO OKREŚLANIA LICZBY KSZTAŁTU DRZEW STOJĄCYCH NA POWIERZCHNI EKSPERYMENTALNEJ W NADLEŚNICTWIE DOŚWIADCZALNYM ZIELONKA A.Węgiel, M.Chirrek, S.Ociepka, P.Strzeliński, A.Wencel... 86 OKREŚLANIE WYSOKOŚCI DRZEWOSTANÓW NADLEŚNICTWA CHOJNA W OPARCIU O LOTNICZY SKANING LASEROWY (ALS) P.Wężyk, K. Solecki... 87 GENEROWANIE NUMERYCZNYCH MODELI POWIERZCHNI ORAZ TERENU W TATRACH NA PODSTAWIE CHMURY PUNKTÓW Z LOTNICZEGO SKANINGU LASEROWEGO (ALS) P.Wężyk, M.Borowiec, S.Szombara, R.Wańczyk... 88 MODELOWANIE CHMURY PUNKTÓW ZE SKANINGU LASEROWEGO W OBSZARZE KORON DRZEW P.Wężyk... 89 IMPLEMENTACJA INSPIRE NA PRZYKŁADZIE INTERNETOWEGO SERWISU MAPA ROŚLINNOŚCI RZECZYWISTEJ MIASTA KRAKOWA" P.Wężyk, R.Wańczyk... 90-7 -
ZASTOSOWANIE SATELITARNEJ INTERFEROMETRII RADAROWEJ DO OKREŚLENIA AKTYWNOŚCI OSUWISK OBRZEŻENIA KOTLINY SĄDECKIEJ T.Wojciechowski, Z.Perski... 91 BADANIE TEMPERATURY ZABYTKOWYCH PRZEDMIOTÓW Z WYKORZYSTANIEM TERMOGRAFII A.Wróbel, E.Greiner-Wrona... 92 REKONSTRUKCJA 3D OBIEKTÓW BLISKIEGO ZASIĘGU NA PODSTAWIE ZDJĘĆ ARCHIWALNYCH D.Zawieska... 93-8 -
PRZYDATNOŚĆ ALGORYTMÓW WYZNACZANIA IMPERFEKCJI KSZTAŁTU WYSMUKŁYCH BUDOWLI W OPARCIU O ZNANE ELEMENTY ORIENTACJI PRZESTRZENNEJ Jerzy Bernasik, Sławomir Mikrut Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska, AGH, Kraków SŁOWA KLUCZOWE: imperfekcja kształtu, budowle, orientacja przestrzenna Zagadnienie przydatności algorytmów wyznaczania imperfekcji kształtu wysmukłych budowli w oparciu o znane elementy orientacji przestrzennej jest przedmiotem badań prowadzonych w ramach projektu KBN. Do realizacji zadania autorzy opracowali metodykę pozwalającą w prosty sposób wyznaczać stałe poprawki do elementów orientacji przestrzennej kamery oraz algorytmy pozwalające na automatyczny pomiar obiektów na obrazie cyfrowym. Wykorzystano tutaj procedury korekcyjne stosowane w przypadku pomiarów wychyleń od pionu wysmukłych budowli typu wieżowego (kominów przemysłowych, wież, słupów itp.). W tym celu skonstruowano i wykonano autorski system mający na celu spełniać zadania fototeodolitu cyfrowego. Bazą systemu jest teodolit Theo 010 oraz aparat metryczny Rollei 6008 z przystawką cyfrową P20 (rozdzielczość 16 mln pikseli) z umocowanymi na aparacie dodatkowymi libelami. Konstrukcja mocowania aparatu na teodolicie została wykonana w całości na AGH. Pozwala ona na wykonywanie zdjęć o poziomej celowej oraz nachylonych pod kątem 24 stopni. Wysoka rozdzielczość kamery pozwoliła na rejestracje obrazów metrycznych o bardzo wysokiej jakości geometrycznej i radiometrycznej. Do testów użyto obiektywu o ogniskowej 80 mm, dla którego wykonano kalibrację (fabrycznie) przy ustawieniu ogniskowania na stałe na nieskończoność. Zaprojektowany system docelowo będzie zintegrowany z notebookiem, co pozwoli na prace w czasie rzeczywistym. Oprócz rozwiązań konstrukcyjnych autorzy opracowali procedury pozwalające na wykonanie automatycznych pomiarów na obrazie cyfrowym. Do detekcji imperfekcji kształtu na obrazie cyfrowym wykorzystano algorytmy bazujące na podpikselowej analizie obrazu. Bazują one na detekcji pojedynczych punktów przekroi krawędziowych, a następnie wpasowaniu odpowiedniej funkcji reprezentującej badany kształt obiektu. Algorytmy zostały oprogramowanie i zaimplementowane do systemu powstającego w ramach niniejszego projektu badawczego. Całość napisana jest w języku C++. Powstający system pozwala również na zbadanie dokładności lokalizacji krawędzi testowanych obiektów. Wyniki badań oraz pierwszych testów są przedmiotem niniejszego artykułu. - 9 -
APROKSYMACJA POWIERZCHNI TERENU NA PODSTAWIE DANYCH LOTNICZEGO SKANOWANIA LASEROWEGO Z WYKORZYSTANIEM MODELU AKTYWNYCH POWIERZCHNI Andrzej Borkowski, Grzegorz Jóźków Instytut Geodezji i Geoinformatyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu SŁOWA KLUCZOWE: model aktywnej powierzchni, skaning laserowy, NMT Model aktywnej powierzchni (flakes) otrzymuje się w wyniku rozwiązania zadania wariacyjnego, w którym minimalizowana jest energia całkowita powierzchni, E = E + E min. tot int ext Eint Energia wewnętrzna opisuje właściwości geometryczne modelowanej powierzchni i jest z + z ważoną sumą jej nachylenia (spadki), reprezentowanego przez kwadrat normy gradientu x y 2 2 2 zxx + 2zxy + zyy i krzywizny, reprezentowanej przez sumę kwadratów drugich pochodnych, 2 2 2 2 2 E α β int = ( zx + zy ) + ( zxx + 2 zxy + zyy ). 2 2 Parametry wagowe α i β dobierane są zależnie od zastosowania i pożądanych właściwości E geometrycznych (gładkości) modelowanej powierzchni. Energia zewnętrzna ext jest zależna od danych i jest definiowana różnie, w zależności od zastosowania. W dotychczasowych badaniach autorzy wykorzystywali model aktywnej powierzchni do filtracji danych lotniczego skaningu laserowego, polegającej na eliminacji punktów (odbić promienia laserowego) nie należących do powierzchni terenu. Przeprowadzone testy numeryczne potwierdziły poprawność filtracji danych skaningu laserowego metodą aktywnych powierzchni na poziomie kilku procent. W niniejszej pracy model aktywnej powierzchni wykorzystano zarówno do filtracji błędów grubych jak i do interpolacji numerycznego modelu terenu (NMT). Otrzymany NMT porównano z modelem otrzymanym w wyniku interpolacji z wykorzystaniem oprogramowania komercyjnego ImageStation. Wykorzystując model aktywnej powierzchni wyinterpolowano NMT na regularnej siatce (GRID) o boku 1 m. Zbiór punktów terenu powstały w wyniku procesu filtracji posłużył do stworzenia w oprogramowaniu ImageStation NMT zbudowanego na nieregularnej siatce trójkątów (TIN). Wykorzystane oprogramowanie pozwala na przekształcenie modelu do postaci regularnej. Dzięki temu utworzony został model GRID z węzłami siatki ściśle odpowiadającymi węzłom NMT, który został wyinterpolowany z wykorzystaniem aktywnych powierzchni flakes. Zbudowano modele dla terenu rolniczo-leśnego o powierzchni około 1.5 km2. W około 1.5*106 węzłach siatki obliczono różnice wysokości pomiędzy modelem aktywnych powierzchni a modelem ImageStation. Maksymalne różnice wysokości mieszczą się w przedziale od -3.51 m do 4.39 m. Średnia różnica wysokości pomiędzy modelami wynosi 0.07 m, a błąd średni różnic wysokości wynosi 0.42 m. Największe rozbieżności pomiędzy modelami zaobserwowano dla terenów leśnych, szczególnie w miejscach o niewielkiej liczbie punktów będących odbiciami wiązki lasera od powierzchni terenu. Dla terenów rolniczych różnice wysokości pomiędzy modelami są znikome. - 10 -
WYKORZYSTANIE DSM W OBIEKTOWEJ METODZIE WYKRYWANIA ELEMENTÓW POKRYCIA TERENU Monika Bandurska, Natalia Borowiec Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska, AGH, Kraków SŁOWA KLUCZOWE: pokrycie terenu, klasyfikacja, DSM Proces automatycznej klasyfikacji oraz wykrywania elementów pokrycia terenu na podstawie wysokorozdzielczych obrazów jest szczególnie utrudniony dla obszaru miejskiego, gdzie mamy do czynienia z dużą różnorodnością obiektów. Najczęściej konieczne jest wykorzystanie dodatkowych przestrzennych informacji tj. tekstura, kształt, sąsiedztwo czy relacje między obiektami, a takie możliwości daje nam zastosowanie klasyfikacji obiektowej. Dodatkowo, szczególnie cennym źródłem danych, zwłaszcza dla obszarów miejskich, mogą być dane wysokościowe (DSM), które mogą znacząco uprościć proces klasyfikacji. W artykule zostanie przedstawiona integracja lotniczych danych obrazowych i danych wysokościowych (DSM) pochodzących z lotniczego skaningu laserowego. Połączenie tych danych posłuży do poprawy wykrywania elementów pokrycia terenu, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu dokładności DSM na wyniki klasyfikacji. - 11 -
WARUNKI I WYMAGANIA DLA WDRAŻANIA SYSTEMU ZAPEWNIENIA JAKOŚCI KSZTAŁCENIA Aleksandra Bujakiewicz Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP, Wydział Geodezji i Kartografii, Politechnika Warszawska SŁOWA KLUCZOWE: programy nauczania, kształcenie, dydaktyka W referacie zostaną przedstawione główne warunki i wymagania stawiane uczelniom wyższym w celu dostosowywania programów studiów do postulatów Procesu Bolońskiego oraz ujednolicenia procedur i kryteriów, dotyczących realizacji różnych elementów systemu. Głównymi elementami Systemu są: organizacja systemu studiów trzystopniowych, tworzenie nowych i modyfikacji istniejących planów i programów studiów, organizacja i realizacja procesu dydaktycznego, w tym zasady zaliczania przedmiotów, zasady realizacji prac dyplomowych, inżynierskich/licencjackich i magisterskich, prowadzenie systematycznej ankietyzacji zajęć dydaktycznych oraz absolwentów. Takie ujednolicenie wymagań ma duże znaczenia ze względu na wdrażanie mobilności poziomej i pionowej, tj. możliwości realizacji części programu na innych wydziałach i uczelniach, zarówno krajowych jak i zagranicznych. - 12 -
FOTOGRAMETRYCZNE WIDZENIE KOMPUTEROWE I ANALIZA OBRAZU W ŚWIETLE III KOMISJI XXI KONGRESU ISPRS Aleksandra Bujakiewicz Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP, Wydział Geodezji i Kartografii, Politechnika Warszawska SŁOWA KLUCZOWE: widzenie komputerowe, analiza obrazu, rozpoznanie obiektu, dane pozycyjne W referacie zostaną przedstawione główne zakresy działalności III Komisji Międzynarodowego Towarzystwa Fotogrametrii i Teledetekcji (ISPRS), realizowane w latach 2004-2008, które były prezentowane na XXI Kongresie w Pekinie, w lipcu 2008 roku. Prace badawcze III Komisji, które były wykonywane w ramach pięciu grup roboczych, zostały opublikowane w dwóch częściach B3a i B3b Międzynarodowego Archiwum Fotogrametrii i Teledetekcji, oraz przedstawione w ramach 34 referatów na 8 sesjach technicznych i 156 referatów na 8 sesjach posterowych. Poszczególne sesje dotyczyły następujących głównych zagadnień: metod automatycznej orientacji, sekwencji obrazu i rekonstrukcji powierzchni, obrazowania i interpretacji obrazów z Lidaru, wykrywania i rekonstrukcji budynków, ekstrakcji dróg i monitorowania ruchu drogowego, fotogrametrycznego widzenia komputerowego, 3D modelowania miasta, automatyzacji w analizie obrazu. W trakcie ostatniego posiedzenia Ogólnego Zgromadzenia ( General Assembly ), 9 lipca 2008 roku, zostało zatwierdzonych szereg rezolucji i postanowień, dotyczących wszystkich ISPRS technicznych Komisji. Zawierały one zarówno ogólne spostrzeżenia, jak i rozpoznanie koniecznych badań oraz rekomendacje, które w odniesieniu do Komisji III, są zgrupowane w dwóch następujących częściach: (1) Zintegrowana ocena obrazowych i pozycyjnych (range) danych, oraz (2) Automatyczna interpretacja obrazowych i pozycyjnych danych. - 13 -
WYKORZYSTANIE RÓŻNOSKALOWYCH ZDJĘĆ BLISKIEGO ZASIĘGU DLA POMIARU 3D OBIEKTU Aleksandra Bujakiewicz 1, Dorota Zawieska 1, Magdalena Arcisz 2 1 Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP, Wydział Geodezji i Kartografii Politechnika Warszawska 2 Absolwentka specjalności Fotogrametria i Teledetekcja, Wydziału. Geodezji i Kartografii PW SŁOWA KLUCZOWE: cyfrowy model pokrycia obiektu, terratriangulacja, Dokumentacja fotogrametryczna 3D obiektu bliskiego zasięgu, np. architektonicznego czy inżynierskiego, wymaga zwykle określenia danych metrycznych, dotyczących zarówno całego obiektu jak i jego części. Dane mogą być określone w formach nie tylko tych najbardziej popularnych, tj. cyfrowej mapy wektorowej lub/i ortofotomapy, lecz także w postaci numerycznego wysokościowego modelu powierzchni obiektu NMPO (Digital Object Model DOM) który może być tworzony, na przykład, tylko dla wybranych części 3D obiektu. Rozwój fotogrametrycznych metod cyfrowych, spowodował że dzięki różnorodnym oprogramowaniom można uzyskać przeważającą część wyników pomiaru (produktów) fotogrametrycznych w trybie automatycznym lub półautomatycznym. W artykule zostaną przedstawione wyniki pracy badawczej, dotyczącej wykorzystania bloku zdjęć bliskiego zasięgu, metrycznych i niemetrycznych, o znacznie zróżnicowanej skali, dla pomiaru 3D obiektu, typu ołtarz. Orientacja zewnętrzna wszystkich zdjęć została wyznaczona jednocześnie, poprzez odpowiednie wagowanie obserwacji w procesie wyrównania, realizowanym w programie Orient/Orpheus. W wyniku fotogrametrycznego pomiaru, wygenerowany został produkt wektorowy dla całego obiektu oraz numeryczne modele pokrycia obiektu (NMPO) dla jego wybranych detali. Produkty te zostały zgromadzone i zintegrowane w bazie danych 3D GIS (ArcGIS 9.2), do której jest podłączona bezpośrednio stacja fotogrametryczna Summit Evolution firmy DAT/EM. Takie rozwiązanie umożliwia prowadzenie analiz przestrzennych w bazie 3D GIS, z jednoczesnym fotogrametrycznym pomiarem uzupełniających danych na 3D modelu. - 14 -
NOWA KONCEPCJA OCENY DOKŁADNOŚCI NMT Jerzy Butowtt, Michał Kędzierski Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii, Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie SŁOWA KLUCZOWE: Numeryczny Model Terenu, Numeryczny Model Pokrycia Terenu, cyfrowa korelacja obrazów, analiza dokładności, stereogram Numeryczny Model Terenu jest produktem, bez którego nie mogłaby istnieć dzisiejsza fotogrametria. Powszechnie wiadomo, że Numeryczny Model Terenu (NMT) jest zbiorem współrzędnych przestrzennych X, Y, Z, a dołączone do niego algorytmy interpolacyjne umożliwiają określenie wysokości Z dla zadanych współrzędnych płaskich X, Y lub linii warstwicowych dla zadanej wysokości Z. Problem dokładnego określenia błędów tego produktu jest zawsze aktualny. W referacie przedstawiono nową koncepcję kompleksowej oceny dokładności całej powierzchni NMT otrzymanego z Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu (NMPT) wygenerowanego automatycznie metodą korelacji obrazów. Fotogrametryczna metoda tworzenia NMT jest jednak daleka od doskonałości, gdyż nie pozwala na szybkie określenie rzeczywistych błędów każdego punktu NMT i nie daje możliwości oceny spadku jego dokładności w funkcji zmniejszającego się kontrastu obiektów terenowych oraz rodzaju i wielkości pokrycia terenu. W artykule przedstawiona zostanie nowa koncepcja wszechstronnej oceny dokładności NMT otrzymywanego z NMPT, bazująca na wykorzystaniu makiety terenu. Najpierw na obrzeżu makiety i na jej powierzchni zasygnalizowane będą punkty osnowy niezbędnej do odtworzenia elementów orientacji zewnętrznej zdjęć tworzących stereogram, następnie za pomocą farby odtworzone zostanie pokrycie terenu, które będzie sztucznym odpowiednikiem typowych dla terenu elementów takich jak: śnieg, piach lub jednorodna uprawa. Na podstawie stereogramu makiety, po systematycznym zwiększaniu kontrastu, będzie można zdefiniować model wzorcowy, względem którego określane będą wszystkie zniekształcenia NMT związane zarówno ze spadkiem kontrastu, jak i zwiększającymi się stopniowo pokryciem terenu. Prace związane z realizacją koncepcji wykonane zostaną w dwóch etapach: najpierw sporządzona zostanie makieta terenu i wykonane niezbędne stereogramy, a następnie na podstawie opracowanych stereogramów, określone zostaną wielkości błędów Numerycznego Modelu Terenu. - 15 -
WSTĘPNA SYSTEMATYKA WYBRANYCH OBIEKTÓW TRÓJWYMIAROWEJ WIELOROZDZIELCZEJ BAZY TOPOGRAFICZNEJ Urszula Cisło Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie SŁOWA KLUCZOWE: baza danych topograficznych, baza wielorozdzielcza, dane 3D, CityGML, GML3 W obecnej postaci Baza Danych Topograficznych (TBD) zakłada prowadzenie dwuwymiarowej, płaskiej bazy danych wektorowych i rastrowych. Natomiast w niniejszym referacie zostanie zaproponowana koncepcja trójwymiarowej wielorozdzielczej bazy danych topograficznych (TBD 3D), która będzie stanowić dodatkowy moduł TBD umożliwiający trójwymiarową wizualizację oraz analizy przestrzenne. W tym celu konieczne będzie usystematyzowanie obiektów, które w TBD 3D będą istniały w trzech wymiarach. W planowanym systemie TBD 3D przewiduje się wstępny podział obiektów na dwie grupy, pierwszą zawierającą obiekty, które będą pozyskiwane jako 3D (budowle i urządzenia), dla których informacja o trzecim wymiarze będzie pozyskana z danych ewidencyjnych (ilość kondygnacji), stereodigitalizacji lub z danych lidarowych oraz drugą grupę, utworzoną przez obiekty, które uzyskają trzeci wymiar w wyniku superpozycji danych dwuwymiarowych z numerycznym modelem rzeźby terenu (sieć dróg, kolei i cieków wodnych, kompleksy pokrycia terenu, kompleksy użytkowania terenu, tereny chronione, elementy rzeźby terenu). Dodatkowo w TBD 3D w trzech wymiarach przedstawione będą jednostki podziału terytorialnego oraz osnowa geodezyjna i fotogrametryczna. Ponadto w ramach wykonanych badań TBD 3D przedstawiona będzie jako wielorozdzielcza trójwymiarowa baza dla wybranych obiektów 3D. Dzięki takiemu rozwiązaniu będzie możliwe, w razie takiego życzenia użytkowników, przedstawienie obiektów 3D, a w szczególności budynków, w różnym stopniu szczegółowości. Obiekty te będą zorganizowane w 3 poziomach szczegółowości Level of Detail (LoD), dzięki czemu możliwe będzie prezentowanie ich w formie prostych, nieskalowanych modeli bez topologii i z niewielką semantyką, jak i w formie bardzo złożonych wieloskalowych modeli z pełną topologią i szczegółową semantyką. Wykorzystane tutaj zostaną poziomy szczegółowości obiektów z CityGML, schematu aplikacyjnego międzynarodowego standardu Geography Markup Language (GML), będącego kandydatem na standard dedykowany modelowaniu miasta 3D: - LoD-0 (model regionalny): ogólna prezentacja modelu regionu, - LoD-1 (model blokowy): budynki przedstawione są jako proste bloki ze zgeneralizowaną geometrią, - LoD-2 (model geometryczny): budynki przedstawione są z teksturami o zaznaczonym kształcie dachów. A dla przyszłościowych rozwiązań zostanie zaproponowana możliwość rozwinięcia o kolejne dwa, bardziej szczegółowe poziomy: - LoD-3 (model architektoniczny): budynki przedstawione ze wszystkimi szczegółami architektonicznymi i pokryte teksturami, - LoD-4 (model wnętrza): budynki przedstawione są tak jak w LOD-3 wraz ze strukturą wnętrza i przedmiotami znajdującymi się w środku.. Ponieważ zakres pojęciowy CityGML ograniczony jest do modelowania obiektów, jakie można znaleźć jedynie na terenie miast, zaproponowana zostanie implementacja standardu GML3 dla pozostałych obiektów przewidzianych w TBD. - 16 -
DOBÓR MATERIAŁÓW DO WYTWORZENIA PASYWNYCH CELÓW KALIBRACYJNYCH ORAZ METODYKA WYZNACZANIA TERENOWEJ ZDOLNOŚCI ROZDZIELCZEJ KAMER I SKANERÓW TERMALNYCH Wiesław Dębski, Piotr Walczykowski, Agata Orych Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii, Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie SŁOWA KLUCZOWE: sensory termalne, cele kalibracyjne, terenowa zdolność rozdzielcza, MTF Precyzyjne wyznaczenie terenowej zdolności rozdzielczej sensorów termalnych jest problemem niezwykle istotnym przy pozyskiwaniu zobrazowań z pułapu lotniczego. Parametr ten określa przydatność zobrazowań do realizacji określonych analiz. Artykuł przedstawia możliwości wyznaczania terenowej zdolności rozdzielczej sensorów termalnych w oparciu o specjalnie do tego celu zaprojektowane testy kalibracyjne. Przedstawiono rodzaje istniejących termalnych celów kalibracyjnych. W artykule omówione i przeanalizowane zostały dwie podstawowe metody wyznaczania rozdzielczości terenowej na podstawie zobrazowań celów kalibracyjnych metoda subiektywna czyli wielokrotnych obserwacji oraz metoda obiektywna, wykorzystująca funkcję przenoszenia kontrastu (MTF). Dokonano analizy istniejących pasywnych celów termalnych wykorzystywanych przez międzynarodowe zespoły Traktatu Open Skies. Cele, które spełniają rygorystyczne wymogi Traktatu są jednak przeważnie wykonane z dużych płyt metalowych, przez co są mało mobilne. Dlatego też prowadzone są dalsze prace nad doborem odpowiednich materiałów do wytworzenia pasywnych celów kalibracyjnych. W części eksperymentalnej przebadano w zakresie termalnym szeroki asortyment materiałów takich jak tekstylia, podłoża drewniane, stalowe i aluminiowe o różnych wykończeniach oraz pokryte farbami o różnych współczynnikach emisyjności. W wyniku analizy danych pozyskanych z pomiarów Open Skies oraz własnych opracowań, można stwierdzić że najwygodniejszym rozwiązaniem jest wykorzystanie materiałów tekstylnych do wykonania termalnych celów kalibracyjnych. Cel taki jest łatwy do transportu oraz praktyczny podczas wykonywania pomiarów w warunkach terenowych. Ponadto wykonanie takiego celu jest proste i nie wymaga skomplikowanych, specjalistycznych metod produkcyjnych. Cele kalibracyjne wykorzystywane przez uczestników Traktatu Open Skies pozwalaja jedynie na subiektywne określenie wysokości lotu, dla której rozdzielczość terenowa nie będzie przekraczała 40cm, 50cm lub 60cm. Nie umożliwiają one jednak określenia zdolności rozdzielczej sensora dla dowolnej wysokości lotu. W artykule przedstawiono metodykę obiektywnego określania zdolności rozdzielczej sensora termalnego na dowolnym pułapie lotu na podstawie tkaninowych testów Siemmensa i przekoszkonej krawędzi wykorzystując do tego celu funkcję przenoszenia modulacji. - 17 -
WYKORZYSTANIE ZOBRAZOWAŃ HIPERSPEKTRALNYCH I WSKAŹNIKÓW WEGETACYJNYCH DO WYRÓŻNIANIA OBIEKTÓW SZTUCZNYCH Z TŁA NATURLANEGO Wiesław Dębski, Piotr Walczykowski, Agata Orych, Aleksandra Rosińska Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii, Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie SŁOWA KLUCZOWE: rozpoznanie, technika hiperspektralna, indeks wegetacyjny Wyróżnienie i identyfikacja obiektów wojskowych maskowanych i nie maskowanych jest głównym celem rozpoznania obrazowego. Rozpoznanie obiektów może odbywać się przy wykorzystaniu wielospektralnej techniki video, poprzez wybór odpowiednio wąskich zakresów rejestracji, w których różnica odbicia spektralnego obiektu i tła jest największa. Ponieważ technika wielospektralna wykorzystuje szerokie zakresy spektralne, odpowiedniejszym do tych celów wydaje się stosowanie technik hiperspektralnych, które tworzą styczne, nierozłączne i bardzo wąskie zakresy rejestracji. Pozyskane w ten sposób zobrazowania w zakresie VIS oraz NIR, mogą być wykorzystane w celach rozpoznania na różnych poziomach szczegółowości. W ramach pracy opracowano koncepcję oraz został wykonany zestaw do pozyskiwania hiperspektralnej informacji obrazowej w warunkach naziemnych. Zestaw został oparty na monochromatycznej kamerze cyfrowej z przestrajanym filtrem optoelektronicznym. W dobie rozwijających się technik rozpoznawczych pojawiła się potrzeba prowadzenia rozpoznania w czasie rzeczywistym. System pozyskiwania informacji w czasie rzeczywistym (lub zbliżonym do rzeczywistego) powinien zapewnić w jak najkrótszym czasie pozyskanie scen hiperspektralnych oraz ich cyfrowe przetworzenie. Dla europejskiego teatru działań charakterystyczne jest występowanie roślinności jako tła naturalnego, dlatego też prowadzono badania nad wykorzystaniem wskaźników wegetacyjnych (jak np. NDVI) w celu wyróżnienia obiektów sztucznych z naturalnego tła. W artykule przedstawiono prace doświadczalne związanie z doborem odpowiednich scen hiperspektralnych dla wybranego wskaźnika wegetacyjnego. Analizy dokonano na podstawie obrazów hiperspektralnych roślin prawdziwych i sztucznych. Zobrazowania pozyskano na terenie Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie za pomocą opracowanego zestawu hiperspektralnego. Na podstawie wyników opisanych w artykule, można stwierdzić, iż możliwe jest pozyskanie i przetworzenie obrazów w czasie zbliżonym do rzeczywistego w celu wykrycia obiektów sztucznych z tła roślinnego wykorzystując technikę hiperspektralną. Istnieje potrzeba prowadzenia dalszych prac badawczych nad doborem optymalnego zakresu w którym występują największe różnice pomiędzy charakterystykami odbiciowymi wyróżnianego obiektu i tła. Jednocześnie zastosowanie filtru elektrooptycznego VIS ograniczyło zakres badań do 400-720nm. Zastosowanie w zestawie filtra przestrajalnego NIR zamiast VIS umożliwi rozszerzenie zakresu badań do 650 1000nm. - 18 -
PRÓBA KALIBRACJI MODELU RUSLE/SDR DLA OCENY ŁADUNKU ZAWIESINY WPROWADZANEGO DO ZBIORNIKA DOBCZYCKIEGO ZE ZLEWNI BEZPOŚREDNIEJ Wojciech Drzewiecki, Stanisław Mularz, Stanisław Twardy, Marek Kopacz Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie SŁOWA KLUCZOWE: zawiesina, GIS, RUSLE/SDR Prognozowanie wielkości ładunku zawiesiny docierającego do zbiornika retencyjnego wraz z zasilającymi go wodami posiada istotne znaczenie, zarówno w kontekście jakości wody zbiornika jak i jego pojemności dyspozycyjnej. Znaczącym wsparciem dla tego rodzaju prognoz może być realizowane w środowisku GIS modelowanie efektów erozji wodnej gleb w obszarze zlewni zbiornika. Uzyskanie miarodajnej prognozy ilościowej w wyniku takiego modelowania możliwe jest jedynie w oparciu o odpowiednioo skalibrowany model erozyjny. W referacie przedstawione zostaną rezultaty kalibracji modelu RUSLE/SDR (Revised Universal Soil Loss Equation / Sediment Delivery Ratio) uzyskane w oparciu o wyniki pomiarów przeprowadzonych w bezpośredniej zlewni Zbiornika Dobczyckiego w latach 80-tych XX wieku. - 19 -
OKREŚLENIE TENDENCJI ROZWOJOWYCH BRZEGU NA PODSTAWIE BADAŃ TELEDETEKCYJNYCH Joanna Dudzińska-Nowak Instytut Nauk o Morzu, Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Szczeciński SŁOWA KLUCZOWE: strefa brzegowa, zmiany brzegu, teledetekcja, Bałtyk południowy Obserwowane w ostatnich latach na świecie sukcesywne nasilanie się procesów erozji brzegu (Zawadzka 1999, Pruszak 2003, Living with erosion...2004) powoduje coraz szersze zainteresowanie naukowców reprezentujących różne dziedziny nauki problemami strefy brzegowej. Jednakże złożoność zachodzących na brzegu morskim procesów, ich przyczyn i uwarunkowań, stwarza poważne problemy w ich opisie. Wielokrotnie podejmowane próby wyjaśnienia mechanizmów reakcji zachodzących w strefie brzegowej, jak do tej pory, nie dały zadowalających wyników. Poznanie prawidłowości rozwoju linii brzegowej ma kluczowe znaczenie dla rozwoju regionalnego i zagospodarowania przestrzennego, szczególnie w aspekcie bezpieczeństwa brzegu i jego infrastruktury, a także planowania rozwiązań prawnych i finansowych w odniesieniu do obszarów zagrożonych zniszczeniem. Wykorzystanie w badaniach metod teledetekcyjnych, a szczególnie przetworzonych fotogrametrycznie, zdjęć lotniczych, które pozwalają na przeprowadzenie szczegółowych, krótkoi długookresowych obserwacji obejmujących swoim zasięgiem znaczny obszar może przyczynić się do wyznaczenia obszarów ulegających morfodynamicznym procesom erozji i akumulacji, a co za tym idzie do poznania prawidłowości rozwoju brzegu. Celem prezentowanych badań było odtworzenie położenia linii podstawy wydmy / podnóża klifu wybrzeża Gminy Rewal w latach 1938, 1951, 1973 i 1996 oraz określenie na tej podstawie wielkości zmian i tendencji rozwojowych brzegu. W wyniku przeprowadzonych pomiarów określono wielkość i tempo zmian zachodzących w tym rejonie. Wykazano wyraźny charakter erozyjny analizowanego wybrzeża. Zaobserwowano znaczne zróżnicowanie wielkości zmian nawet na sąsiadujących ze sobą, jednorodnych geomorfologicznie, odcinkach brzegu. Wyznaczenie szczególnie zagrożonych odcinków brzegu, o znacznej wielkości i dynamice zmian erozyjnych, ma duże znaczenie zarówno dla samorządów lokalnych jak i instytucji odpowiedzialnych za bezpieczeństwo brzegu, szczególnie w aspekcie obserwowanego nasilania się zjawiska erozji. - 20 -
ASPEKTY DOKŁADNOŚCI GENEROWANIA NMT NA PODSTAWIE OBRAZÓW Z CYFROWEJ KAMERY ADS40 Ireneusz Ewiak, Artur Karol Karwel, Bartłomiej Kraszewski Zakład Fotogrametrii, Instytut Geodezji i Kartografii w Warszawie SŁOWA KLUCZOWE: fotogrametria lotnicza, dane z trzylinijkowej cyfrowej kamery ADS40, numeryczny model terenu, orientacja wzajemna zobrazowań, analiza dokładności W artykule zaprezentowano analizę porównawczą wyników badań, przeprowadzonych w Zakładzie Fotogrametrii, Instytutu Geodezji i Kartografii w ramach realizacji projektów badawczych finansowanych przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w latach 2007-2009, których jednym z integralnych celów było określenie metodyki opracowania NMT z trzylinijkowej lotniczej kamery cyfrowej. W niniejszym artykule opisano metodykę generowania numerycznego modelu terenu na podstawie stereoskopowych zobrazowań z cyfrowej kamery lotniczej ADS40. Do badań wykorzystano blok zdjęć składający się z trzech szeregów, z których każdy posiadał: dwa zobrazowania panchromatyczne (pozyskane w przód i wstecz) i jedno zobrazowanie w kanale czerwonym (pozyskane w nadirze). Do opracowania danych źródłowych wykorzystano moduły programów Image Station firmy Intergraph, DTM Box firmy Inpho oraz Leica Photogrammetry Suite. Analizie podlegały: numeryczne modele terenu wygenerowane z zobrazowań poddanych orientacji wzajemnej (uzupełnione o elementy pomiarów GPS i IMU oraz punkty wiążące); numeryczne modele wygenerowane z różnych par stereoskopowych; numeryczne modele wygenerowane w różnym oprogramowaniu. Jako dane referencyjne względem, których przeprowadzono analizę porównawczą otrzymanych NMT wykorzystano dane z lotniczego skaningu laserowego. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dokładność automatycznego generowania NMT z zobrazowań z trzylinijkowej kamery ADS40 waha się w przedziale od 25 cm do 50 cm. Dokładność ta zależała od kanałów spektralnych zobrazowań użytych do korelacji, kąta wcinającego linijki detektora oraz użytego oprogramowania. Najlepsze wyniki uzyskano dla numerycznego modelu terenu wygenerowanego z zobrazowań panchromatycznych przy największym kącie wcinającym. - 21 -
APLIKACYJNE ASPEKTY ORTOFOTOMAPY W KONTEKŚCIE JEJ PRZYDATNOŚCI TECHNICZNEJ I FORMALNO PRAWNEJ Ryszard Florek-Paszkowski AGH Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska SŁOWA KLUCZOWE: ortofotomapa Ortofotomapa cyfrowa spełnia wymagania techniczne stawiane produktom kartograficznym, jest zdefiniowanym formalnie rodzajem mapy i może być z powodzeniem stosowana w wielu dziedzinach gospodarki narodowej i życia publicznego. Jej parametry techniczne pozwalają na spełnienie zakładanych wymagań. Kompilacja bazowej ortofotomapy z nakładką ewidencyjną mapy zasadniczej stanowi przykład wysoce przydatnego produktu kartograficznego o łatwej czytelności i walorach interpretacyjnych. Wydaje się, że proponowana nazwa tego produktu jako ORTOFOTOMAPA KATASTRALNA mogłaby przyczynić się do lepszej popularyzacji ortofotomapy katastralnej. Fakt formalnego uznania i sklasyfikowania ortofotomapy jako produktu kartograficznego nie idzie w parze z powszechnym uznaniem jej jako materiału dowodowego w postępowaniach sądowych dotyczących np. zasiedzeń, służebności, rozgraniczeń, itp. Dotyczy to również spraw związanych z odszkodowaniami z tytułu klęsk żywiołowych i zjawisk przyrodniczych. Również wykorzystanie ortofotomapy w szkolnictwie podstawowym i średnim zasługuje na ciągłą promocję z racji jej przyjaznej formy łatwej interpretacji. - 22 -
E-EDUKACJA GEOMATYKI W ŚWIETLE AKTUALNYCH TENDENCJI Ryszard Florek-Paszkowski AGH Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska SŁOWA KLUCZOWE: e-learning W niektórych instytucjach edukacyjnych, nauczanie fotogrametrii, teledetekcji, systemów geoinformacyjnych i innych komponentów geomatyki są już wspomagane metodami e-learningu. Pierwsze doświadczenia wskazują na przydatność metod komputerowego i internetowego wspomagania procesu nauczania. Model nauczania powinien zakładać holistyczne podejście do programowania procesu dydaktycznego w celu uzyskania synergii elementów e-learningu i tradycyjnego kontaktu z nauczycielem i przewodnikiem. Balans tych komponentów ma wpływ na efektywność nauczania i atrakcyjność dla szkolonych. Podano konkretne przykłady rozwiązań z dziedziny geomatyki. - 23 -
ZMIENNOŚĆ POKRYCIA TERENU SZATĄ ROŚLINNĄ NA ODCINKU ŚWINOUJŚĆIE MIĘDZYZDROJE Andrzej Giza, Kazimierz Furmańczyk Instytut Nauk o Morzu, Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Szczeciński SŁOWA KLUCZOWE: strefa brzegowa, zmienność pokrycia terenu, Bałtyk południowy Strefa brzegowa jest wciąż poznawanym elementem środowiska naturalnego. W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat zainteresowanie procesami, jakie zachodzą na tym obszarze, znacznie wzrosło. Wiąże się to z dużą atrakcyjnością brzegu morskiego jako miejsca wypoczynku, zamieszkania i pracy. Dla działalności człowieka w bezpośrednim sąsiedztwie brzegu istotne staje się szczegółowe poznanie mechanizmu jego rozwoju. Nieodłącznym elementem strefy brzegowej jest szata roślinna będąca zapleczem plaży i jednocześnie umacniająca w sposób naturalny brzeg. Analiza zmienności pokrycia terenu na podstawie historycznych zdjęć lotniczych w tym newralgicznym obszarze daje duże możliwości poznawcze dynamiki brzegu oraz sukcesji szaty roślinnej. Badaniami objęty został odcinek strefy brzegowej rozciągający się od Świnoujścia do Międzyzdrojów. Na tym odcinku brzegu spotkać możemy zarówno brzegi wydmowe jak i klifowe. Obszar ten został przeanalizowany pod względem zmienności szaty roślinnej a także dynamiki brzegu w poszczególnych seriach zdjęć historycznych tj. 1996, 1973, 1951 oraz 1938. - 24 -
PRZETWARZANIE WSTĘPNE DANYCH Z HIPERSPEKTRALNEGO SENSORA SATELITARNEGO HYPERION Ewa Głowienka Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska SŁOWA KLUCZOWE: dane hiperspektralne, przetwarzanie, sensor W artykule przedstawiono metodykę przetwarzania wstępnego satelitarnych danych hiperspektralnych. Procedury pre-processingu obrazu HYPERIONA przeprowadzane zostały w programie ENVI (Environment for Visualizing Image) w dwóch etapach. W pierwszym etapie wykonano, tzw. destriping, czyli usuwanie zakłóceń spowodowanych niestabilnością sensora oraz wadliwie działającymi detektorami. W drugim etapie dokonano próby wyeliminowania efektu smile, ujawniającego się w obrazach hiperspektralnych w postaci gradientu jasności. W czerwcu 2006 w ramach projektu KBN 3T 09D 09429 pt. Badania procesów akumulacji i przemian związków chemicznych w osadach Dobczyckiego Zbiornika wody pitnej dla miasta Krakowa w celu oceny jego stanu jako ekosystemu została zarejestrowana scena o rozmiarach 7.7 km na 185 km dla obszaru Zbiornika Dobczyckiego i okolic Krakowa. W artykule przedstawiono wyniki metod przetwarzania danych hiperspektralnych dla fragmentu tej sceny. HYPERION jest sensorem umieszczonym na platformie satelity EO-1 (Earth Observing - 1) wraz z multispektralnym sensorem ALI (Advanced Land Image). Hyperion rejestruje obraz w 242 kanałach z rozdzielczością spektralną 10 nm dla zakresów 357-1058 nm (70 kanałów VNIR) oraz 852-2576nm (147 kanałów SWIR), z rozdzielczością przestrzenną 30m. - 25 -
PORÓWNANIE METOD KOREKCJI ATMOSFERYCZNEJ DLA DANYCH Z SENSORÓW HIPERSPEKTRALNYCH Ewa Głowienka Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska SŁOWA KLUCZOWE: dane hiperspektralne, przetwarzanie, sensor, korekcja W artykule przedstawiono wyniki porównania różnych metod korekcji atmosferycznej dla obrazów hiperspektralnych. Zastosowano algorytmy oparte na modelu transferu radiacyjnego (ATCOR, FLAASH), metody wykorzystujące informacje z obrazu (Flat Field, IARR) oraz metody bazujące na krzywych spektralnych z pomiaru spektrometrycznego in situ (Empirical Line). W artykule zaprezentowano porównanie wyników korekcji uzyskanych dla różnych sensorów rejestrujących dane hiperspektralne (DAIS, HYPERION). Użytkownik otrzymuje obraz przetworzony do postaci at-sensor radiance, w którym występują zniekształcenia spektralne i przestrzenne spowodowane wpływem topografii i atmosfery. Ilościowe oznaczenie fizycznych i chemicznych właściwości powierzchni Ziemi wymaga konwersji takich danych do fizycznych jednostek tak, aby wyniki analizy obrazu mogły być porównywane z danymi spektrometrycznymi pomierzonymi in situ lub w laboratorium. W celu dalszego przetwarzania obrazów hiperspektralnych należy dokonać normalizacji wyznaczając wartości odbicia spektralnego dla wszystkich kanałów analizowanego obrazu. - 26 -
ANALIZA DOKŁADNOŚCI NMT INTERPOLOWANEGO NA PODSTAWIE DANYCH POZYSKANYCH METODAMI FOTOGRAMETRYCZNĄ I GPS-RTK Piotr Gołuch, Grzegorz Jóźków Instytut Geodezji i Geoinformatyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu SŁOWA KLUCZOWE: NMT, fotogrametria cyfrowa, GPS-RTK Wysokodokładny Numeryczny Model Teren (NMT), tzn. model o dokładności wysokościowej 20-30 cm, można zbudować na podstawie danych pochodzących z różnych źródeł, np. bezpośrednich pomiarów terenowych, pomiaru na zdjęciach fotogrametrycznych, danych kartograficznych (mapy wielkoskalowe) lub specjalnie dedykowanemu dla tego celu lotniczemu skaningowi laserowemu. W pracy przedstawiono analizę dokładności NMT zbudowanego na podstawie danych pozyskanych metodą fotogrametryczną i GPS-RTK. Obiektem badawczym był obszar o powierzchni ok. 50 km 2. Był to teren równinny, o maksymalnej deniwelacji 35 m, w przeważającej części użytkowany rolniczo. Dane GPS-RTK stanowił zbiór ponad 9 000 punktów pomierzonych w terenie odbiornikiem Ashtech Z-Xtreme. Poprawki referencyjne przesyłane były radiowo ze stacji bazowej umieszczonej nad punktem II klasy szczegółowej osnowy geodezyjnej. Czarnobiałe zdjęcia lotnicze w skalach 1:13 000 (wysokość fotografowania około 3 000 m) i 1:26 000 (wysokość fotografowania około 4 000 m), wykonane w latach 2003-2004, będące w zasobie CODGiK w Warszawie, stanowiły podstawę do fotogrametrycznego opracowania NMT. W oparciu o pomierzone w terenie fotopunkty naturalne wyrównano na fotogrametrycznej stacji cyfrowej ImageStation blok 30 zdjęć - średni błąd pomiaru na zdjęciu po wyrównaniu wyniósł ±4.6 μm. Ze względu na fakt, że w terenie użytkowanym rolniczo struktura obrazu była mało urozmaicona, przed wykonaniem automatycznego pomiaru punktów do budowy NMT zdecydowano dokonać pomiaru punktów metodą półautomatyczną (9205 punktów). Obszary leśne i porośnięte gęstymi zadrzewieniami wyłączono z pomiaru fotogrametrycznego. Następnie w oprogramowaniu IS Automatic Elevation określono w sposób automatyczny wysokości punktów w węzłach regularnej siatki o boku 2 m (punkty pomierzone na zdjęciach półautomatycznie zostały włączone jako wartości inicjalne w trakcie automatycznego pomiaru). Powstały w ten sposób NMT został manualnie zweryfikowany usunięto błędnie pomierzone punkty, nie będące punktami terenu (dachy budynków, wysoka roślinność). Punkty pomierzone bezpośrednio w terenie przyjęto jako bezbłędne i użyto do określenia dokładności NMT zbudowanego metodą fotogrametryczną. Z racji różnej dokładności pomiaru rzeźby terenu na zdjęciach w skalach 1:13 000 i 1:26 000 ocenę dokładności NMT wykonano oddzielnie w dwóch podobszarach. Porównując wysokości punktów interpolowanych z modelu z wysokościami punktów GPS-RTK, określono błąd NMT. W terenie odkrytym (nie porośniętym gęstymi zadrzewieniami i lasami) uzyskano dokładność NMT 0.20 m (0.07 W) w obszarze pokrycia zdjęciami w skali 1:13 000 i 0.35 m (0.09 W) w obszarze pokrycia zdjęciami w skali 1:26 000. - 27 -
BADANIE TEMPERATURY ZABYTKOWYCH PRZEDMIOTÓW Z WYKORZYSTANIEM TERMOGRAFII Elżbieta Greiner-Wrona 1, Alina Wróbel 2 1 Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Technologii Szkła i Powłok Amorficznych, 2 Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Geodezji Górniczej Inżynierii Środowiska, Katedra Geodezji Inżynieryjnej i Budownictwa SŁOWA KLUCZOWE: termografia, muzeum, warunki klimatyczne, temperatura Zabytkowe przedmioty przechowywane i eksponowane są w budowanych w tym celu budynkach muzealnych, które są projektowane i realizowane pod kątem zapewnienia odpowiednich dla eksponatów warunków klimatycznych. Niekiedy przedmioty zabytkowe eksponowane są w zabytkowych budynkach, w których nie zawsze są urządzenia klimatyzacyjne, i w związku z tym trudno jest uzyskać stałe i odpowiednie warunki cieplne i wilgotnościowe. W salach muzealnych ogranicza się zazwyczaj światło dzienne, ponieważ niekorzystnie wpływa na eksponaty, a stosuje się oświetlenie sztuczne. Dobowe i sezonowe zmiany temperatury zewnętrznej, zmienne nasłonecznienie oraz różna liczba zwiedzających wystawy jest przyczyną trudności w utrzymaniu stabilnych warunków nawet w klimatyzowanych pomieszczeniach. Dlatego ważne są działania pasywne zacienianie, masywna zabudowa, dodatkowe przegrody- mające na celu zmniejszenie obciążenia systemu klimatyzacji. Badając temperaturę zabytkowych obiektów eksponowanych w muzeach należy zwrócić uwagę nie tylko na sam eksponat ale też na czynniki, od których zależy temperatura badanego obiektu takie jak: temperatura otaczającego powietrza, temperatura otaczających ścian, oświetlenie, sposób zabudowy gablot, występowanie różnych źródeł ciepła w pobliżu eksponatów. Do badania termiki sal muzealnych wykorzystać można technikę termografii. Jej największą zaletą jest uzyskanie wizualnego obrazu rozkładu temperatury na powierzchniach obserwowanych przedmiotów. W artykule przedstawione zostaną wyniki termowizyjnego badania zabytkowych przedmiotów i sal muzealnych. W szczególności zwrócono uwagę na: równomierność temperatury sal muzealnych w zależności od pór roku i dnia zależność temperatury okien (i dostarczanego przez nie ciepła) od sposobu ich zasłonięcia temperaturę eksponatów a ich oświetlenie wykrywanie i dokumentowanie źródeł ciepła w pobliżu eksponatów Badania doświadczalne i ich dokumentowanie mogą przyczynić się do wyboru optymalnych sposobów stabilizowania mikroklimatu w obiektach muzealnych i zabytkowych. - 28 -