Lazerinio skenavimo sistemos tikslumo tyrimas

Abstract

Darbo objektas – Duomenų rinkinio SEŽP – Lietuvos Respublikos apskričių centrų skaitmeniniai erdviniai žemės paviršiaus lazerinio skenavimo taškų duomenys. Darbo tikslas - išnagrinėti lazerinio skenavimo sistemos LIDAR tikslumą, Darbo uždaviniai: 1. Apžvelgti LIDAR ir GPNS technologijų metodą bei jų taikymą; 2. Apdoroti LIDAR duomenis ir išskirti taškų aukščius. 3. Nustatyti LIDAR tikslumą trijose skirtingose vietovėse (urbanizuotoje, vidutinės urbanizacijos lygio ir neurbanizuotoje) atliekant LIDAR ir geodeziniu būdu išmatuotų taškų aukščių palyginamąją analizę; 4. Įvertinti gautą LIDAR tikslumą lyginant su GPNS imtuvu. Tyrimo rezultatai: Nagrinėjamose teritorijose, gauti aukščiai suskirstyti pagal nesutapimus, kurių intervalai įvertinti atitinkamomis koeficientų reikšmėmis. Atlikus urbanizuotos, vidutinės urbanizacijos lygio bei neurbanizuotos teritorijų aukščių išsamią analizę, nustatyta, kad gautos trijų skirtingų vietovių aukščiai LIDAR technologijos pagalba rodė štai tokius rezultatus: neurbanizuotos teritorijos vidutinė kvadratinė LIDAR paklaida lyginant su GPNS metodu gautais rezultatais buvo lygi 0,14 vidutiniško urbanizuotumo vietovėje vidutinė kvadratinė yra lygi 0,09 bei apskaičiavus urbanizuotos teritorijos vidutinė kvadratinė LIDAR paklaida lyginant su GPNS metodu gautais rezultatais LIDAR paklaida buvo lygi 0,03. Pirminiai aukščių duomenys, kaip palyginimui, kad nustatyti LIDAR technologijos tikslumą, buvo paimti iš GPNS sistemos. Išnagrinėjus dvi skirtingos urbanizacijos bei vieną neurbanizuotą teritoriją bei palyginus šių aukščių vidurkius tarpusavyje buvo nustatyta, jog bendra visų nagrinėtų teritorijų paklaida lyginant LIDAR ir GPNS metodus yra lygi 0,10 m. Taip pat nustatya, kad LIDAR tikslumas yra didžiausias kai matuojamas paviršius yra kietas (trinkelės, asfaltas) , o mažiausia kai paviršius yra minkštas (augalija ir tt. ).

The object of the work - Digital spatial data of land surface laser scanning points of the data set SEŽP - county centers of the Republic of Lithuania. The aim of the work is to examine the accuracy of the laser scanning system LIDAR, Work tasks: 1. To review the method of LIDAR and GPNS technologies and their application; 2. Process LIDAR data and extract point heights. 3. To determine the accuracy of LIDAR in three different areas (urbanized, medium urbanized and non-urbanized) by performing a comparative analysis of LIDAR and the heights of geodesically measured points; 4. Evaluate the accuracy of the obtained LIDAR in comparison with the GPNS receiver. Research results: In the examined areas, the obtained heights were divided according to the discrepancies, the intervals of which were estimated by the respective values of the coefficients. After a detailed analysis of the level of urbanized, medium urbanized and non-urbanized areas, the heights of three different areas with the help of LIDAR technology showed the following results: LIDAR is equal to 0.14 and after calculating the mean square LIDAR error of the non-urban area compared to the results obtained by the GPNS method, the LIDAR error was equal to 0.03 in urban area. Primary elevation data were taken from the GPNS system for comparison to determine the accuracy of LIDAR technology. After analyzing two different urbanization and one non-urbanized area and comparing the averages of these heights, it was found that the total error of all the examined areas when comparing LIDAR and GPS methods is equal to 0.10 m. It also determines that the accuracy of LIDAR is highest when the measured surface is hard (paving, asphalt) and lowest when the surface is soft (vegetation, etc.).