Klasifikace dat leteckého laserového skenování a odvození charakteristik vegetace a terénu pro Radovesickou výsypku

Adam Sojka

Bachelor's thesis

Classification of airborne laser scanning data and derivation of vegetation and terrain characteristics for the Radovesická spoil heap

Abstract:

Bodová mračna leteckého laserového skenování a z nich odvozené metriky struktury vegetace a terénu se v posledních dvaceti letech staly důležitým způsobem sledování 3D struktury prostředí. Odvození vhodných charakteristik struktury vegetace nicméně předchází náročné zpracování bodových mračen. Tato bakalářská práce se zabývá zpracování dat z leteckého laserového skenování, konkrétně klasifikací bodového mračna, odvozením krajinných metrik a zhodnocením jejich vhodnosti pro rozlišení biotopů. Studovanou oblastí je Radovesická výsypka v severozápadních Čechách. Pomocí nástrojů LAStools byla provedena filtrace pozemních bodů a odstranění nežádoucích noise bodů. Ostatní body byly klasifikovány do dvou základních tříd – vegetace a budovy. Z nově klasifikovaného bodového mračna byly následně odvozeny charakteristiky struktury vegetace a terénu. Celkem bylo vytvořeno 67 krajinných metrik. Následně byly identifikovány metriky s potenciálním využitím pro klasifikaci biotopů. Značné rozdíly mezi zkoumanými rekultivačními a sukcesními plochami nacházejících se na Radovesické výsypce byly nalezeny zejména u vegetačních metrik popisující výšky a terénních metrik svažitosti. Tyto metriky byly shledány jako vhodné pro klasifikaci biotopů. Vytvořené metriky v rastrovém formátu mohou být využity pro hodnocení či sledování vývoje vegetace na výsypkách bez nutnosti zpracování bodových mračen.

Abstract:

Airborne laser scanning point cloud datasets and the terrain and vegetation structure metrics derived from them have become in the last 20 years an important way of monitoring 3D environmental structure. Derivation of suitable vegetation structure characteristics is nevertheless preceded by the challenge of processing these point clouds. This thesis focuses on processing of airborne laser scanning data, more specifically point cloud classification and derivation of landscape metrics and their appraisal of suitability habitat differentiation. The study area is the Radovesická spoil heap in the northwestern Bohemian region of the Czech republic. By using the LAStools dataset, a filtration of ground points had been carried out and the deletion of noise points. Other points were classified into two basic classes: vegetation and building. From the newly classified point cloud were derived vegetation and terrain characteristics. A total of 67 landscape metrics were created, There were identified metrics with the potential for habitat classification, Significant differences between were discovered mainly in vegetation metrics describing height and terain metrics describing slope. The metrics were found to be suitable for habitat classification. Metrics in raster format are able to be used for assessing or observing the evolution of vegetation on spoil heaps without needing to work with point cloud datasets.

Keywords

výsypky, rekultivace, sukcese, klasifikace, LiDAR, bodové mračno, vegetace

Keywords

LiDAR, spoil heap, recultivation, ecological succession, classification, point cloud, vegetation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Vítězslav Moudrý, Ph.D.
• Reader: David Moravec, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme:
Geographic Information Systems and Remote Rensing in Environmental Sciences