Robustní postupy hodnocení kvality digitálních modelů reliéfu

Ing. Radek FIALA

Doctoral thesis

Robust Methods of Quality Assessment of Digital Terrain Models

Abstract:

Hodnocení kvality digitálních modelů (geo)reliéfu (DMR), pokrývajících celé území České republiky, je nezbytným předpokladem k jejich úspěšnému využívání v geovědách i různých oborech národního hospodářství. Dosavadní postupy výběrové kontroly spočívaly v porovnávání nadmořských výšek omezeného počtu kontrolních bodů s body o stejných rovinných polohových souřadnicích, jejichž výška byla interpolována z nejbližších bodů DMR. Existence map velkého měřítka (1:1000 a 1:2000) s 1m-vrstevnicemi na více než 9 % území státu iniciovala vývoj metody robustní kontroly přesnosti DMR v oddělení geomatiky Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni, na jejíž technické realizaci a četných aplikacích v praxi se podílel autor disertační práce. V souvislosti s masovým použitím leteckého laserového skenování (LLS) k vytvoření nových DMR a digitálního modelu povrchu (DMP) celého území České republiky v letech 2009-15, vytvořil autor původní metodu analýzy přesnosti bodů LLS v blízkém okolí kontrolních bodů, která respektuje značný nepoměr mezi počtem bodů LLS a počtem geodeticky zaměřených kontrolních bodů na plochách vybraných komparačních základen. Autor rovněž přispěl ke zvýšení kvality a homogenity mračen bodů LLS pokrývajících bloky území o ploše 10 x 10 až 10 x 40 km (rozměr bloku závisí na velikosti rozdílu maximální a minimální nadmořské výšky). Vyvinul k tomuto účelu postup vyrovnání výškových rozdílů v překrytech sousedních pásů a bloků LLS, který byl bezprostředně aplikován na téměř 20 % území České republiky v roce 2011.

Abstract:

Quality assessment of digital terrain models (DTM) covering the whole area of the Czech Republic is a prerequisite for their successful application in geosciences and various branches of national economy as well. Existing technologies of selected checking are based on comparison of elevations of limited number of check points with the points having the same plane coordinates whose elevation has been interpolated from neighbouring DTM points. Disponibility of large scale maps (1:1000 and 1:2000) equipped with 1m-contour lines in more than 9 % of state territory led to the development of robust method of DTM accuracy evaluation at the Department of Geomatics, Faculty of Applied Sciences, University of West Bohemia. The author of dissertation took part in technical preparation and numerous applications in practice. In connection with mass application of airborne laser scanning (ALS) to creation of new DTMs and a digital surface model (DSM) of the Czech Republic (2009-15) the author developed original method of accuracy analysis of ALS points in close range around check points. This technology respects a considerable disproportion between number of ALS points and geodeticaly measured check points on selected control surfaces. The author also contributed to quality enhancement and homogenity of clouds of ALS points covering the blocks of territory with the size from 10 x 10 to 10 x 40 km (depending on the difference between maximum and minimum elevation in the field). He developed a technology of adjusting the (ellipsoidal) height differences in cross overlaps of neighbouring ALS strips and blocks which has been immediately applied in almost 20 % of state territory in the course of the year 2011.

Keywords

digitální model reliéfu, kontrola kvality DMR, metoda robustní kontroly DMR, letecké laserové skenování, vyrovnání pásů LLS

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 9. 2011

Accessible from:: 1. 1. 2099

Thesis defence

• Supervisor: Doc. Ing. Jiří Šíma, CSc.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Doctoral programme / field:
Geomatics / Geomatics