Bez nadpisu

Prepis

1

2 Vstup údajov do GIS Reštrukturalizácia (manipulácia) údajov v GIS Analýzy v prostredí GIS Spracovanie obrazov z DPZ Tvorba výstupov

3 Vstup údajov do GIS Reštrukturalizácia (manipulácia) údajov v GIS Analýzy v prostredí GIS Spracovanie obrazov z DPZ Tvorba výstupov

4 Údaj - dáta Sú reprezentáciou skutočnosti, pojmov, postupov reálného sveta, (Rapant, 2006), Sú zdrojové fakty a výsledky pozorovania (popis entít) reálneho sveta, (Reeve, 1994), Sú štrukturované sekvencie symbolov založené na pravidlách syntaxe, (Streit, 1997), Sú reprezentácie faktov, pojmov, alebo inštrukcií formalizované spôsobom vhodným pre prenos, interpretáciu, uloženie alebo spracovanie prostredníctvom ľudí, alebo automatov, (Neumann, 1996, Rapant, 2006). Informácia Je to zmysluplná interpretácia údajov a ich vzťahov, (Rapant, 2006) Vznikne spojením dát s významom - sémantikou, (Streit, 1997), Je výsledkom úspešnej analýzy údajov, (Reeve, 1994), Je to význam, ktorý človek prisudzuje údajom, (Neumann). Znalosť Vznikajú interpretáciou, analýzou informácii a údajov s využitím skúseností a dedukcie.

5 Predpis Zyšovanie úrovne abstrakcie Popis Vnímanie človekom Vyjadrenie v technológii Filozofická úroveň Pochopenie Kognitívna úroveň Úsudok Typ mapy Postup - proces Dáta Len holé fakty Fakty Teplota má hodnotu 12 o C Základná Meranie polohy, podmienok a characteristík (fakty) Zber (údajov) Priame získavanie primárnych údajov (výška bodov terénu) Informácie Fakty vo vzájomnom kontexte Relevantné fakty Templota 12 o C na Orave na Žitnom ostrove Odvodená Odvodené podmienky a charakteristiky (implikované fakty) Výpočet Využíva algoritmy na odvodenie sekundárnej informácie (odvodenie sklonu terénu) Znalosti Vzťahy medzi relevantnými faktami Pochopenie Je nepríjemne chladno (Dolniak) Je príjemne teplo (Oravák) Interpretovaná Upravená reflektovať expertízu a domnienky (úsudok) Kalibrácia Prevádza informáciu do relativnej škály (preferencie & dôležitosť) Vedomosti Použiteľné znalosti Úsudky/Závery Nenávidím také počasie (Dolniak) Mám rád také počasie (Oravák) Modelovaná Potenciálne riešenie pomocou logického modelu a vzťahov premenných (spojené úsudky) Simulácia Skúmanie čo ak Derivácia a skúmanie alternativnych scenárov (viacerých perspectív)

6 Význam vstupu údajov: Náročnosť časová a finančná, Dostupnosť zdrojov, kvalita údajov, Vývojové zmeny rozširovanie digitálnych údajov dôsledky a súvislosti, Infraštruktúra pre geoinformácie. Priame a nepriame meranie Zaznamenávanie údajov Analógový a digitálny záznam, Prevod z analógového do digitálneho tvaru: - manuálny, - poloautomatický, - automatický. Aktualizácia údajov

7

8 Zdroje údajov pre GIS Vstup údajov z primárnych zdrojov Vstup údajov z druhotných zdrojov Štandardizácia, kvalita a metaúdaje Infraštruktúra pre GI Technológie zberu (detaily)

9 Global Positioning System Primárne určený pre určovanie polohy, teda zber polohových geometrických údajov Okrem toho navigácia, vytyčovanie a zber integrovaných údajov Mimoriadne dôležité je, že výsledky meraní sa zaznamenávajú digitálne! Rôzne kategórie presnosti geodetické, GIS, turistické Rôzne metódy zisťovania polohy absolútne, relatívne, diferencialne v reálnom čase, s postprocesingom Referenčné stanice, satelitné a pozemné

10 Global Positioning System Poloha bodu sa určuje meraním pseudovzdialeností v geocentrickom súradnicovom systéme WGS Kódové a fázové merania Chyby meraní spôsobuje: - iono a atmosférická refrakcia, - chyby hodín, - multipath efekty, - postavenie satelitov (Dilution of Precission DOP parameter)

11 Integrácia GNSS/GIS (Mobilné aplikácie)

12 Definovanie atribútov prvku SW prijímača

13 Rôzna úroveň komplexnosti zostáv

14 Hardwarové prostriedky GNSS prijímače

15 Hardwarové prostriedky terénne počítače HH3 Compaq ipaq H3800 Pro 4000 DOS Field Comp Ranger 200 C

16 Hardwarové prostriedky špeciálne periférie Impulse 200 LR Mantax Digitech Laser Ace 300

17 Súčasný zber polohových a atribútových údajov GNSS/GIS softwarové prostriedky

18 Špecializované zostavy pre integrovaný zber údajov Field Map (IFER)

19 Raquet, J., M. Miller, and T. Nguyen, Issues and Approaches for Navigation Using Signals of Opportunity, In: Proceedings of 2007 National Technical Meeting of the ION, San Diego, CA, Jan 2007.

20 Integrácia GNSS a inerciálnych systémov GNSS/IMU AKHKA R2 system

21 Integrácia GNSS a inerciálnych systémov GNSS/IMU

22 Široká, komplexná a štrukturovaná oblasť Špecifiká použitia GNSS pod clonou lesného porastu: Bakula et al, 2009, Valbuena et al, 2010, Klimánek 2010, Galán et al, 2011, Valbuena et al, 2012, Kartinek et al, 2015, Blum et al, 2016, Princípy inerciálnej navigácie: Lawrence, 1998, Groves, 2013, Kopáčik, 2003, Soták, 2006, Gao, Lapachelle, 2008, Hasan et al, 2009, Soták et al, 2008, Kresák, Berešová 2014, Integrácia GNSS/INS: Petovelo et al, 2009, Edwards, et al, 2010, Jwo et al, 2012, Quin et al, 2013, Li et al, 2014, Aplikácie pre mobilné pozemné zariadenia: Whitaker, Nastro, 2006, Xie et al, 2012, Soloviev et al, 2012, Tayler, Clark, 2008, Soloviev et al, 2012, Xie et al, 2014, Vyspelé technológie na trhu: Applanix In-Fusion Technology, NovAtel SPAN Architecture, Leica Pegasus, Integrácia ďalších senzorov: Gao, 2006, Stirling et al, 2005, Zhang et al 2011, Li et al, 2014.

23

24 Paradigm shift in sensor integration concept for navigation Grejner-Brzezinska, D., Toth, Ch. K., Moore, T., Raquet, J. F., Miller, M. M. and Kealy, A. (2016) Multisensor navigation systems: a remedy for GNSS vulnerabilities? Proceedings of the IEEE, 104 (6). pp ISSN

25 Pozemné laserové scanovanie

26 Pozemné laserové scanovanie

27

28

29

30 Použitá aparatúra, experiment 2 MOMAS Riegl VMX-250 CS6 + Ladybug3 APPLANIX IMU-31 z rady POS LV 510, 2x laserový skener (VQ250) pre priestorovú 3D dokumentáciu záujmového územia, maximálna skenovacia frekvencia 600kHz (2x300kHz), 200 línií/s FOV 360, presnosť 5mm 2x digitálna kamera pre detailnú fotodokumentáciu záujmového územia, rozlišenie 5Mpx (2452x2056), max. 8 snímkov/s, FOV 80 x 65 1x sférická kamera (Ladybug 3), 6 čiastkových kamier, rozlíšenie 6x2Mpx, FOV 360 1x externý odometer

31

32 Experimentálne územie

33

34 Fotogrammetrické zdroje typy snímok

35 Obraz LMS so známou vonkajšou orientáciou Informácie DMT Obraz ortofotosnímky Ortofotosnímka, rádiometrické korekcie Digitálne diferenciálne prekresľovanie Mozaikovanie Ortofotomapa

36 Letecké meračské snímkovanie Údaje získané v rámci projektu CEX pre VšLP TUZVO Výmera 250 km 2 Vegetačné obdobie 2011, 2013, 2014 Digitálna kamera Microsoft UltracamX, ( x 9 420), 136 Mpix pan:color ratio 1:3 p = 80%, q = 60% GSD max. 10 cm (7,2µm) Údaje GPS/IMU v S-JTSK03 Level 2 (Pan + Color) Level 3 (RGB + CIR) Viac ako snímok Formát TIFF

37 Letecké meračské snímkovanie Snímkový materiál RGB, CIR, RGBIr Rádiometrické rozlíšenie 8, 16 bit Kamera UltraCamX UltraCamXp Formát panchromatickej snímky x 9420 pix x pix Priemerná výška letu 1700 m n.m. Pozdĺžny a priečny prekryt 80 x 60 % Fyzická veľkosť pixela 7,2 µm 6 µm Geometrické rozlíšenie 0,10 m (GSD) Výmera snímkovaného 250 km 2 územia

38

39 Automatizovaná tvorba DTM DIGITALIZÁCIA DIGITÁLNA PRIMÁRNY ZBER PRACOVNÁ STANICA DMR SPRACOVANIE DIGITÁLNE INTERPOLÁCIA VÝŠOK VYHODNOTENIE DIGITÁLNA ORIENTAČNÉ DMR SNÍMKA PARAMETRE GEOMETRICKÁ KOREKCIA RÁDIOMETRICKÁ KOREKCIA ORTOFOTO SNÍMKY MOZAIKOVANIE MAPOVÉ ÚDAJE Obraz LMS so známou vonkajšou orientáciou Informácie DMT ORTOFOTO MAPA Obraz ortofotosnímky

40 Historické LMS Historické ortofotomapy VSLP z roku1949, 70-te a 80-te roky Identifikácia hraníc pôvodných pozemkov Zisťovanie vývoja lesnatosti Historická ortofotomapa SR

41 Systém GBCam I 5 kamier (1 x nadir, 4 x svetové strany) Výmera 50 km2 Vegetačné obdobie 2011 Sklon kamier 36 Údaje GPS/IMU v SJTSK p = 60%, q= 30% GSD min. 20 cm Formát TIFF Software Pictometry Šikmé letecké snímky Turov á Zvolen

42 Energia UV Viditeľné Infračervené Slnečná energia (6 000 K) a) Zdroje energie Vlnová dĺžka UV Viditeľné Infrač. (Blokovaná energia) b) Priechodnosť atmosférou Vlnová dĺžka Fotografia Ľudské oko Termálny snímač Multispektrálny snímač Radarové a pasívne mikrovlny c) Bežné systémy DPZ Vlnová dĺžka

43 Rozlišovacia schopnosť údajov misií satelitov Spektrálna (počet a šírka intervalov vlnových dĺžok) Časová (záznam toho istého územia) Rádiometrická (úrovne optickej hustoty 0-255) Priestorová (rozmer obrazového prvku)

44

45 USA ERTS premenované na LANDSAT Landsat RBV 80x80m, MSS 80x80m Landsat RBV 80x80m, MSS 80x80m Landsat RBV 40x40m, MSS 80x80m Landsat MSS 80x80m, TM 30x30m Landsat MSS 80x80m, TM 30x30m Landsat ETM 15x15m pan.m, 30x30m s.c., 60x60m termálny neúspešný štart Landsat ETM 15x15m pan.m, 30x30m s.c., 60x60m termálny Časová 16 dní Spektrálna Priestorová Rádiometrická

46 Francúzko, Švédsko, Belgicko SPOT SPOT SPOT SPOT SPOT SPOT HRVIR imaging instruments Multispectral Panchromatic Spektrálne pásma (µm) Veľkosť pixelu 20 x 20 m 10 x 10 m Veľkosť scény 60 km 60 km Časová rozl.sch. 26, 4 rovník, 2 póly kmvýška: 822 Obeh: 101 minút 60+60=117

47 India ERS-1 Japonsko Kanada Ruská federácia USA, Japonsko, Kanada zmeny, IRS-1C (5.8x5.8m) Europa JERTS (18x18m) RADARSAT METEOR PRIRODA TERRA (EOS AM-1) klim. meteorologické predpovede, USA Ikonos panchromatický mód 1x1m R,G,B,NIR 4x4m 2,9 dní Štart september 1999

48 Družicové dáta WorldView 2 Údaje získané v rámci projektu CEX pre VšLP TUZVO Geometrické rozlíšenie 50 cm (PAN nm), 2m (8 spektrálnych pásem Coastal: nm, Red: nm, Blue: nm, Red Edge: nm, Green: nm, Near-IR1: nm, Yellow: nm, Near-IR2: nm) Formát GeoTiff Orthoready standard, Maximálne 15% oblačnosti a tieňov Orbitálne parametre XML, TXT Rádiometrické rozlíšenie 16 bit

49 Ukážka scény WorldView2 - RGB

50 Hyperspektrálne údaje AISA (Airborne Imaging Spectrometer for Applications) CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager) AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer)

51

52 Letecké hyperspektrálne skenovanie Hyperspektrálny pushbroom skener AISA EAGLE Výmera 100 km 2 Spektrálny rozsah nm Geometrické rozlíšenie 0,5 m Spektrálne rozlíšenie 10 nm Počet spektrálnych pásem 65 Farebne vyrovnaná mozaika Geometrické a rádiometrické korekcie Formát ENVI standard

53 Letecké laserové scanovanie

54 Echo Reflektion First Echo Detektion ergibt die Vermessung der Oberkante von Objekten, während die Last Echo Detektion verwendet wird, um den Boden zu vermessen First Echo Last Echo

55 Vegetačné a 2011, 2012, 2014 mimovegatačné obdobie Skener Riegl LMS-Q680i Priemerný počet bodov na DSM 5, DTM 1,7 2,5 m2 Formát údajov LAS 1.2 Výmera snímkovaného 200 km 2 územia Letecké meračské laserové skenovanie

56 Ukážka DTM Pustý hrad

57 Unmanaged Aerial Vehicles (UAV) zariadenia

58 Unmanaged Aerial Vehicles (UAV) zariadenia

59