Miestų skenavimo LIDAR metodu tikslumo analizė

Abstract

Pažangaus vietovės skenavimo lazeriu metodo realus tikslumas ir pritaikymo galimybės miestuose dar nepakankamai ištirta. Pateikiama Lietuvoje pirmą kartą darytų dešimties didžiųjų miestų – apskričių centrų skenavimo lazeriu iš orlaivio (LIDAR) išsami tikslumo analizė. Apibūdinama aparatūra, technologinės ypatybės, taip pat aerofotonuotrauka. Nurodoma, kad erdviniams miestų modeliams sudaryti taikyta pažangi jungtinė technologija: lazerinis skenavimas iš oro GPS-IMU sistema ir skaitmeninė 1:6000 mastelio aerofotonuotrauka. Naudotas skeneris ALTM 3100, skrydžio aukštis – 800 m. Vietovės skenavimo lazeriu tikslumas vertintas remiantis kontrolinių geodezinių taškų ir referencinių plotų (laukų) matavimų (UAB Aerogeodezijos institutas, UAB InfoERA) bei užsienio autorių LIDAR tikslumo tyrimų duomenimis. Gautieji lazerio impulsų taškų aukščių standartinių nuokrypių nuo geodezinių reikšmių įverčiai yra 0,05–0,11 m. Didžiausias absoliutusis planimetrinis poslinkis – 0,25 m, t. y. 1/3200 skrydžio aukščio. Daroma išvada, kad pagal tikslumo parametrus lazerinio skenavimo duomenys, sujungti su ortofotografiniu pagrindu, tinka miestų teritorijos paviršiaus, reljefo, pastatų ir kitų antžeminių objektų erdviniams 3D modeliams sukurti pagal stambiojo mastelio topografijos ir GIS poreikius.

The accuracy and application possibilities of progressive terrain laser scanning in cities are not investigated sufficiently. There is presented an exhaustive and accurate analysis of aerial laser scanning (LIDAR) for the first time executed in to Lithuanian 10 major cities - centres of the districts. A description of equipment, and technological features, as well as the aerial photographies are presented. For creation of the urban spatial model a progressive joint technology is used: laser scanning from the aerial with a GPS-IMU system and a digital aerial photography at a scale of 1:6000. The flight height is 800 m, the scanner ALTM 3100. The terrain laser scanning accuracy has been assessed on the basis of control and geodetic reference areas measurements data presented by Joint Stock Companies “Institute of Aerial Geodesy” and “InfoERA” as well as of foreign authors LIDAR accuracy investigations. The laser pulse points heights standard deviations from geodetic values are 0,05–0,11 m. The maximum absolute planimetric displacement is 0,25 m, i.e. 1/3200 of flight altitude. There is stated that, under the accuracy parameters, the laser scanning data integrated with orthophotographic base are suitable to create spatial 3D models for the urban surface, relief, buildings and other ground-based objects under large-scale topography and GIS needs.