Loading...
Projekti / Programi vir: ARRS

Preučevanje mikroreliefnih oblik z zračnim laserskim skeniranjem

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.17.00  Tehnika  Geodezija   

Koda Veda Področje
T181  Tehnološke vede  Daljinsko zaznavanje 
Ključne besede
zračno lasersko skeniranje, lidar, mikroreliefne oblike, obdelava prostorskih podatkov, vizualizacija, interpretacija
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (1)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  25640  dr. Žiga Kokalj  Geografija  Vodja projekta/programa  2011 - 2013  346 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0618  Znanstvenoraziskovalni center Slovenske akademije znanosti in umetnosti  Ljubljana   5105498000  58.472 
Povzetek
Poznavanje oblike zemeljskega površja je pomembno pri opazovanju številnih pojavov in dogodkov. Digitalni model reliefa je zato eden od najpomembnejših podatkov pri analizah z geografskimi informacijskimi sistemi. Pri številnih področjih uporabe visokoločljivih modelov višin je izjemnega pomena razpoznavnost različnih naravnih in antropogenih mikroreliefnih oblik, ki jih lahko opazimo na modelih, pridobljenih z laserskim skeniranjem (lidar). Zaradi načina obdelave lidarskih podatkov pa so majhne reliefne oblike (oz. njihovi robovi) na podatkih, ki jih pripravljajo ponudniki snemanj in jih nekritično uporablja večina uporabnikov, zglajene (posplošene) do nerazpoznavnosti ali celo popolnoma odstranjene. Zato je osnovni namen predlaganega raziskovalnega projekta izboljšati njihovo razpoznavnost. Temeljito bomo proučili pogoje razpoznavnosti mikroreliefnih oblik ter testirali in ovrednotili algoritme obdelave lidarskih podatkov in prikaza (vizualizacije) reliefa s poudarkom na štirih področjih: (1) izboljšanje oz. optimiranje obstoječih algoritmov filtriranja oblaka lidarskih podatkov ter opredelitev najboljše kombinacije za ohranitev mikroreliefnih oblik, (2) opredelitev ustrezne kombinacije predstavitev, ki bo na eni strani omogočala kar najboljšo vizualno interpretacijo oblik in bo na drugi strani podpora samodejnemu prepoznavanju ter (3) analiza potenciala za samodejno prepoznavanje in (4) aplikacija na različna področja. S primerjavo morfometričnih lastnosti naravnih in antropogenih oblik različnih pokrajinskih tipov ter lastnosti zajema lidarskih podatkov bo omogočeno bolj učinkovito načrtovanje snemanj. Eden od najpomembnejših rezultatov projekta bo analiza zmožnosti in pogojev za prepoznavanje različnih oblik mikroreliefa. Nadgradnja obstoječih postopkov obdelave lidarskih podatkov, z različnimi načini njihove predstavitve in z vizualno interpretacijo ter terensko validacijo, bo pripomogla k večji doslednosti pri (pol)samodejnem določevanju oblike mikroreliefnih struktur in njihovih metričnih lastnosti. Izsledki raziskave so ključni za preučevanje okoljskih sprememb na Zemljinem površju (geografija, geomorfologija, vodarstvo, inženirska geologija, gozdarstvo, kartografija), sodobno upravljanje z okoljem in zmanjševanje nevarnosti naravnih nesreč, kot tudi za zgodovinsko analizo pokrajine in delovanja človeka v njej (arheologija, paleogeografija, okoljska zgodovina).
Pomen za razvoj znanosti
Izsledki raziskave so ključni za preučevanje okoljskih sprememb na Zemljinem površju (geografija, geomorfologija, vodarstvo, inženirska geologija, gozdarstvo, kartografija), sodobno upravljanje z okoljem in zmanjševanje nevarnosti naravnih nesreč, kot tudi za zgodovinsko analizo pokrajine in delovanja človeka v njej (arheologija, paleogeografija, okoljska zgodovina). Pomemben doprinos je boljše razumevanje vpliva pogojev razpoznavnosti mikroreliefnih oblik z zračnim laserskim skeniranjem. S primerjavo morfometričnih lastnosti naravnih in antropogenih oblik različnih pokrajinskih tipov ter lastnosti zajema lidarskih podatkov smo omogočili bolj učinkovito načrtovanje letalskih snemanj, hkrati pa je bolj jasno katere oblike lahko s tovrstnimi podatki identificiramo in pod kakšnimi pogoji. Ob tem je raziskava uvedla nov pristop, to je celovitost obravnave od samega načrtovanja zajema do interpretacije podatkov. Le s celovitim pristopom in namensko obravnavo mikroreliefnih oblik namreč lahko zagotovimo kakovosten rezultat. Nadgradnja obstoječih postopkov obdelave lidarskih podatkov, z različnimi načini njihove predstavitve in z vizualno interpretacijo ter terenskim pregledom, je pripomogla k večji gotovosti rezultatov in njihovi večji medsebojni primerljivosti. S tem smo dosegli napredek znanja v primerjavi s prejšnjimi pristopi na področju interpretacije mikroreliefnih oblik iz natančnih modelov reliefa. S pridobljenim specifičnim znanjem je slovenska stroka prispevala svoj delež pri najnovejših raziskavah na tem področju na svetu. V okviru projekta smo izdelali Relief Visualization Toolbox, prosto dostopno programsko orodje za izračun najprimernejših tehnik prikaza modelov višin. Osnovna različica orodja omogoča interpretacijo tudi tistim, ki nimajo dostopa ali znanja za uporabo geografskih informacijskih sistemov, zahtevnejšo pa je mogoče vključiti v samodejne procese obdelave. V raziskovalnih ustanovah, ki se ukvarjajo z interpretacijo podatkov laserskega skeniranja (zlasti na področju arheologije), orodje in v njem razvite tehnike uporabljajo pri vsakdanjem delu (npr. v Sloveniji, Avstriji, Franciji, na Irskem, Norveškem, v Angliji, na Škotskem, Madžarskem, v Nemčiji, na Češkem, Kitajskem in v Združenih državah Amerike).
Pomen za razvoj Slovenije
Predlagana raziskava s svojimi izsledki predstavlja velik potencial in ponuja napredek tako za načrtovanje upravljanja z naravno in kulturno dediščino, kot za izboljšanje zemljevidov ogroženosti pred različnimi hidro-geomorfnimi procesi, če navedemo le nekaj pomembnejših področij uporabe. Izdelane smernice za specializirano obdelavo in interpretacijo javno dostopnih podatkov lahko privarčujejo mnogo javnega denarja, pa tudi denarja in časa družb zasebnega sektorja, ki se z omenjenimi področji ukvarjajo. Na podlagi izsledkov študije lahko slovenska podjetja, ki se ukvarjajo z izpeljavo informacij o okolju na podlagi natančnih modelov reliefa, postanejo konkurenčnejša, saj lahko k svojem naboru izdelkov dodajo nove, ki jih ostala podjetja še nimajo, nekatere standardne izdelke pa posodobijo in jih naredijo točnejše. Rezultati so neposredno uporabni tudi za potekajoči mednarodni raziskovalni projekt (ArchaeoLandscapes Europe (7. OP) z več kot 70 partnerji), bilateralni projekt Objektno usmerjeno kartiranje urbanih površin v primeru naravnih nesreč, nacionalna projekta Določanje naravnih pokrajinskih tipov Slovenije z geografskim informacijskim sistemom in Terasirane pokrajine v Sloveniji kot kulturna vrednota ter raziskovalni program Antropološke in prostorske raziskave.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2011, 2012, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2011, 2012, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno