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datenreduktion
Wir haben 2 Artikel über datenreduktion gefunden.
Bruchkantendetektion mit hochaufgelösten Laserscannerdaten
Kurzfassung
Das Problem der automatische Bruchkantendetektion bei Daten, die von fliegenden Laserscannersystemen aufgezeichnet wurden, ist bisher noch nicht allgemein und umfassend gelöst. Die bis heute in kommerziellen Programmen implementierten Lösungen funktionieren lediglich halbautomatisch und benötigen mehr oder weniger manuelles Eingreifen. Desweiteren arbeiten die bekannten Algorithmen entweder auf Punktwolken oder auf 2.5D Rasterdaten. Werden die erflogenen Daten in GIS abgelegt oder für Bauingenieurplanungen und -berechnungen verwendet, erfolgt ihre Darstellung vor der Weiterverarbeitung häufig mit CAD- oder 3D-Modellierungsprogrammen, die im Allgemeinen auch Renderingfunktionen unterstützen. Diese Programme sind aber für die großen Datenmengen der Laserscanner-Punktwolken nicht ausgelegt und können diese Datensätze nicht effektiv verarbeiten. Aus diesem Grund wurde ein Algorithmus entwickelt, der ausgehend von triangulierten 3D-Daten Bruchkanten detektiert. Mit Hilfe dieser Bruchkanten kann die erfasste Oberfläche mit einer enormen Datenreduktion ohne Genauigkeitseinbußen modelliert werden.
Abstract
The problem of automatic break line detection out of airborne laser scanner data has not been generally and universally solved so far. Today most approaches are semi automatic and still need some manual interaction of the user. Furthermore, all published algorithms work either on the point cloud or after rasterizing on the pixel level, although laser scanner data is very often visualised by some sort of CAD- or 3D-modelling- and rendering-programs. Therefore a break line detection algorithm was developed which can be applied on triangulated laser scanner data. First the algorithm is introduced and its performance is evaluated by using computer generated laser scanning data describing different topographies. The results are discussed with regard to the detection reliability and the 3Daccuracy. Regarding the detected break lines in the surface model an enormous data reduction is possible without loosing accuracy.
Das Problem der automatische Bruchkantendetektion bei Daten, die von fliegenden Laserscannersystemen aufgezeichnet wurden, ist bisher noch nicht allgemein und umfassend gelöst. Die bis heute in kommerziellen Programmen implementierten Lösungen funktionieren lediglich halbautomatisch und benötigen mehr oder weniger manuelles Eingreifen. Desweiteren arbeiten die bekannten Algorithmen entweder auf Punktwolken oder auf 2.5D Rasterdaten. Werden die erflogenen Daten in GIS abgelegt oder für Bauingenieurplanungen und -berechnungen verwendet, erfolgt ihre Darstellung vor der Weiterverarbeitung häufig mit CAD- oder 3D-Modellierungsprogrammen, die im Allgemeinen auch Renderingfunktionen unterstützen. Diese Programme sind aber für die großen Datenmengen der Laserscanner-Punktwolken nicht ausgelegt und können diese Datensätze nicht effektiv verarbeiten. Aus diesem Grund wurde ein Algorithmus entwickelt, der ausgehend von triangulierten 3D-Daten Bruchkanten detektiert. Mit Hilfe dieser Bruchkanten kann die erfasste Oberfläche mit einer enormen Datenreduktion ohne Genauigkeitseinbußen modelliert werden.
Abstract
The problem of automatic break line detection out of airborne laser scanner data has not been generally and universally solved so far. Today most approaches are semi automatic and still need some manual interaction of the user. Furthermore, all published algorithms work either on the point cloud or after rasterizing on the pixel level, although laser scanner data is very often visualised by some sort of CAD- or 3D-modelling- and rendering-programs. Therefore a break line detection algorithm was developed which can be applied on triangulated laser scanner data. First the algorithm is introduced and its performance is evaluated by using computer generated laser scanning data describing different topographies. The results are discussed with regard to the detection reliability and the 3Daccuracy. Regarding the detected break lines in the surface model an enormous data reduction is possible without loosing accuracy.
Keywords/Schlüsselwörter
Laserscanner-Daten Bruchkanten-Ermittlung Digitales Geländemodell Delaunay-Triangulierung Datenreduktion
Laserscanner-Daten Bruchkanten-Ermittlung Digitales Geländemodell Delaunay-Triangulierung Datenreduktion
PDF-Download
VGI_200957_Wehr.pdf
VGI_200957_Wehr.pdf
Digitale Geländemodelle zur Simulation von Überschwemmungsszenarien
Kurzfassung
Das Thema Gefahrenzonenplanung ist durch die Hochwasserereignisse der jüngsten Zeit in den Blickpunkt des öffentlichen und medialen Interesses gerückt. Die Festlegung gesetzlicher überschwemmungsgrenzen erfolgt dabei auf Basis von numerischen Modellen aus dem Bereich der Hydraulik. Neben den Fließwiderständen ist die Topographie in Form eines digitalen Geländemodells des Wasserlaufs (DGM-W) eine wesentliche Eingangsgröße für diese Modelle. Der Einsatz moderner Datenerfassungstechniken wie Airborne Laserscanning (ALS) ermöglicht eine immer detailreichere Beschreibung der Erdoberfläche. Aufgrund der großen Datenmengen ist eine Abstraktion der Geometrie für die Anwendungen im Bereich der Strömungsmodellierung erforderlich. Dafür werden oftmals simple Techniken angewendet, bei denen der in den Vermessungsdaten enthaltene Detailreichtum verloren geht, was im Endeffekt zu Unsicherheiten bei der Prognose von überschwemmungsgrenzen führt. In diesem Artikel wird daher auf die Ableitung eines zunächst möglichst präzisen DGM-W unter Nutzung aller zur Verfügung stehenden Messdaten eingegangen. Im Anschluss wird eine Methode zur Reduktion von DGM-Daten vorgestellt, bei welcher die wesentlichen geometrischen Details durch adaptive Verfeinerung eines Dreiecksnetzes erhalten bleiben.Umein hochwertiges Berechnungsnetz für die anschließende hydraulische Modellierung zu erhalten, müssen neben geometrischen Aspekten auch hydraulische Parameter berücksichtigt werden. Dazu zählen etwa die Ausrichtung der Netzelemente entlang der Fließrichtung des Wassers sowie die Einhaltung gewisser maximaler Seiten- und Flächenverhältnisse. Abschließend wird anhand konkreter Beispiele gezeigt, dass eine detaillierte Berücksichtigung der Topographie für Hochwassersimulationen möglich ist und daher in einem interdisziplinären Dialog zwischen Geodäten, Hydrologen und Hydraulikern verbesserte Prognosen erzielt werden können.
Abstract
Due to recent flood events, risk assessment has become a topic of highest public interest. The definition of endangered or vulnerable areas is based on numerical models of the water flow. Besides flow resistances the topography provided as a Digital Terrain Model of the Watercourse (DTM-W) is an influential input for such models. Modern data acquisition methods like Airborne Laserscanning (ALS) enable an ever more precise and more detailed description of the earths surface. Thus, a direct use of the DTM-W as the geometric basis for numerical flow models is impossible. To deal with the high amount of data often very simple methods of data reduction are applied, resulting in a poor geometric quality. In this article first the generation of a precise DTM-Wexploiting all available surveying data is focused on. Subsequently, a surface simplification approach based on adaptive TIN-refinement is presented, which reduces the amount of data significantly but preserves topographic details. To obtain a high quality computation grid for hydraulic modelling further physical parameters have to be considered. Among these are the alignment of the cells with respect to the flow direction within the river bed and the adherence of maximum aspect or expansion ratios. Finally, some practical results are presented demonstrating that a detailed description of the topography can indeed be established in hydraulic models. Thus, more reliable risk assessments can be achieved by the cooperation of geodesists and hydrologists.
Das Thema Gefahrenzonenplanung ist durch die Hochwasserereignisse der jüngsten Zeit in den Blickpunkt des öffentlichen und medialen Interesses gerückt. Die Festlegung gesetzlicher überschwemmungsgrenzen erfolgt dabei auf Basis von numerischen Modellen aus dem Bereich der Hydraulik. Neben den Fließwiderständen ist die Topographie in Form eines digitalen Geländemodells des Wasserlaufs (DGM-W) eine wesentliche Eingangsgröße für diese Modelle. Der Einsatz moderner Datenerfassungstechniken wie Airborne Laserscanning (ALS) ermöglicht eine immer detailreichere Beschreibung der Erdoberfläche. Aufgrund der großen Datenmengen ist eine Abstraktion der Geometrie für die Anwendungen im Bereich der Strömungsmodellierung erforderlich. Dafür werden oftmals simple Techniken angewendet, bei denen der in den Vermessungsdaten enthaltene Detailreichtum verloren geht, was im Endeffekt zu Unsicherheiten bei der Prognose von überschwemmungsgrenzen führt. In diesem Artikel wird daher auf die Ableitung eines zunächst möglichst präzisen DGM-W unter Nutzung aller zur Verfügung stehenden Messdaten eingegangen. Im Anschluss wird eine Methode zur Reduktion von DGM-Daten vorgestellt, bei welcher die wesentlichen geometrischen Details durch adaptive Verfeinerung eines Dreiecksnetzes erhalten bleiben.Umein hochwertiges Berechnungsnetz für die anschließende hydraulische Modellierung zu erhalten, müssen neben geometrischen Aspekten auch hydraulische Parameter berücksichtigt werden. Dazu zählen etwa die Ausrichtung der Netzelemente entlang der Fließrichtung des Wassers sowie die Einhaltung gewisser maximaler Seiten- und Flächenverhältnisse. Abschließend wird anhand konkreter Beispiele gezeigt, dass eine detaillierte Berücksichtigung der Topographie für Hochwassersimulationen möglich ist und daher in einem interdisziplinären Dialog zwischen Geodäten, Hydrologen und Hydraulikern verbesserte Prognosen erzielt werden können.
Abstract
Due to recent flood events, risk assessment has become a topic of highest public interest. The definition of endangered or vulnerable areas is based on numerical models of the water flow. Besides flow resistances the topography provided as a Digital Terrain Model of the Watercourse (DTM-W) is an influential input for such models. Modern data acquisition methods like Airborne Laserscanning (ALS) enable an ever more precise and more detailed description of the earths surface. Thus, a direct use of the DTM-W as the geometric basis for numerical flow models is impossible. To deal with the high amount of data often very simple methods of data reduction are applied, resulting in a poor geometric quality. In this article first the generation of a precise DTM-Wexploiting all available surveying data is focused on. Subsequently, a surface simplification approach based on adaptive TIN-refinement is presented, which reduces the amount of data significantly but preserves topographic details. To obtain a high quality computation grid for hydraulic modelling further physical parameters have to be considered. Among these are the alignment of the cells with respect to the flow direction within the river bed and the adherence of maximum aspect or expansion ratios. Finally, some practical results are presented demonstrating that a detailed description of the topography can indeed be established in hydraulic models. Thus, more reliable risk assessments can be achieved by the cooperation of geodesists and hydrologists.
Keywords/Schlüsselwörter
Airborne Laserscanning DGM-Generierung DGM-Datenreduktion Hydraulische Modellierung
Airborne Laserscanning DGM-Generierung DGM-Datenreduktion Hydraulische Modellierung
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VGI_200725_Mandlburger.pdf
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