možné využití mobilního laserového skenování pro účely KN

1. Setkání geodetů 2013 konference KGK (Chocerady, 6.-7.6.2013) možné využitímobilního laserového skenovánípro účely KN Ing. Pavel Taraba

2. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN stručný popis technologie - snímání reality pomocí mobilní laserové jednotky (LYNX Mobile Maper M1, ILRIS HD GPS Magellan Professional Z-MAX Trimble R8) - při snímání je pořizován i obrazový záznam (digitální foto, využito pro obarvení mračna) - výpočet trajektorie vozidla (progr. POSPac) - výpočet souř. bodů v mračně (progr. DashMap) - spojení mračen z obou skenerů a všech průjezdů (progr. MicroStation a Terrasolid) - transformace do S-JTSK (zpřesněná globální transformace) - vyhodnocení = vektorizace mračna bodů (progr. GeoStore V6 + nadstavba LAS) - doměření nepokrytých míst (statickým skenerem; terestricky; GNSS) pozn.: doměření statickým skenerem může být provedeno „předem“, připojit ho k mračnu z mobilní jednotky a dále pracovat s jedním výsledným mračnem

3. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ • Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN • pilotní projekt na posouzení možného využití laserového skenování pro potřeby KN • realizace: • jaro 2012 - Geovap, spol. s r.o. - měření mobilní skenovací jednotkou a statickými skenery + kontrolní terestrické měření • jaro 2012 – KÚ pro Pardubický kraj – nezávislé kontrolní měření terestrické měření • léto 2012 – VÚGTK, v.v.i. – nezávislé vyhodnocení mračna bodů • podzim 2012 – ČÚZK – vyhodnocení a shrnutí dosažených výsledků • zima 2012/13 – ČÚZK – práce na úpravě Návodu na obnovu katastrálního operátu • posuzovány pouze technické aspekty: dosažitelnost (úplnost) a přesnost výsledků • předmětem posouzení nebyla ekonomická náročnost použití metody

4. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ • Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN • práce firmy Geovap, spol. s r.o. • Kasalice - intravilán obce • - menší obec s rozvolněnou zástavbou venkovského typu v rovinatém reliéfu • krajiny, • - výsledné mračno smontováno z několika jízd mobilní skenovací jednotky • a několika stanovišť statického skeneru, • - část skenována před vyšetřením hranic a označením bodů, • (zásadní informace pro rozvahu nad výsledky srovnávacích testů) • - proveden test možné přesnosti na 9 bodech PPBP • - proveden test možných způsobů označení a signalizace bodů, • - výsledky vektorizace mračna porovnány s výsledky terestrického měření • provedeného GEOVAP • Žamberk a České Libchavy – vybrané části intravilánu • - Žamberk: část obce s liniovou zástavbou příměstského typu ve svažité oblasti, • - České Libchavy: část obce s liniovou zástavbou venkovského typu v rovinatém • reliéfu terénu širokého údolí podhorské oblasti, • - výsledná mračna pouze z jízdy mobilní skenovací jednotky, • - výsledky vektorizace mračna porovnány se souřadnicemi odečtenými z DKM • (a kódem kvality 3)

5. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

6. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

7. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ • Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN • práce KÚ pro Pardubický kraj • Kasalice • - ve vybrané části intravilánu provedeno terestrické měření nezávislé • na měření firmy GEOVAP, • - výsledky vektorizace mračna provedené GEOVAP porovnány s výsledky • vlastního terestrického měření. • Žamberk a České Libchavy • - výsledky vektorizace mračna provedené GEOVAP kontrolně nezávisle • porovnány se souřadnicemi odečtenými z DKM (a kódem kvality 3). • práce VÚGTK, v.v.i. • Kasalice • - ve vybrané části intravilánu provedena kontrolní vektorizace • příslušného výřezu mračna nezávisle na GEOVAP, • - použit stejný software (zápůjčka sw GeoStore V6 + nadstavba LAS • od GEOVAP), • - výsledky vektorizace mračna provedené GEOVAP porovnány s výsledky vlastní • vektorizace výřezu mračna, • - výsledky vlastní vektorizace výřezu mračna porovnány • s terestrickým měřením KÚ pro Pardubický kraj.

8. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

9. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN výsledky firmy Geovap, spol. s r.o. modrá – mobilní skenovací jednotka žlutá – statické skenery červená – rozmístění kontrolních bodů (nové body PPBP) celkem 9 bodů výběrová stř. souř. chyba mxy = 0,02 m

10. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ • Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN • výsledky firmy Geovap, spol. s r.o. • Kasalice – porovnání souřadnic z vektorizace GEOVAP se souřadnicemi terestrického měření GEOVAP • - zaměřeno 1177 bodů, testováno 852, • - z testu předem vyloučeno 325 bodů, tj. 27,6 % • první etapa mobilního mapování předcházela zjišťování hranic, • vyloučené body tedy nevypovídají o přesnosti metody, • ale o shodě stavu zobrazeného v DKM se stavem skutečným • (předem vyloučené body, prezentují již neaktuální stav v DKM) • - rozdíl do hodnoty 1x mxy = 14 cm: 736 (86,4 %) • - rozdíl do hodnoty 2x mxy = 28 cm: 796 = 736 + 60 (93,4 = 86,4 + 7,0 %) • - rozdíl nad hodnotu 2x mxy > 28 cm: 56 (6,6 %) • (pro dvojrozměrné rozdělení platí: do hodnoty 1x mxy 39,3 % • do hodnoty 2x mxy 86,5 % • nad hodnotu 2x mxy 13,5 %) • celkem nevyhovělo 325 + 56 = 381 bodů z 1177 tj. 32,4 % • nejedná se o žádný bod, který byl označen či signalizován

11. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN výsledky firmy Geovap, spol. s r.o. 2. Žamberk – porovnání souřadnic z vektorizace GEOVAP se souřadnicemi z DKM - testováno 566 bodů - z testu předem vyloučeny body, které v DKM zobrazují již neaktuální stav - rozdíl do hodnoty 1x mxy = 14 cm: 384 (67,8 %) - rozdíl do hodnoty 2x mxy = 28 cm: 503 = 384 + 119 (88,8 = 67,8 + 21,0 %) - rozdíl nad hodnotu 2x mxy > 28 cm: 63 (11,2 %) vyhovělo normálnímu rozdělení 3. České Libchavy – porovnání souřadnic z vektorizace GEOVAP se souřadnicemi z DKM - testováno 418 bodů - z testu předem vyloučeny body, které v DKM zobrazují již neaktuální stav - rozdíl do hodnoty 1x mxy = 14 cm: 269 (64,4 %) - rozdíl do hodnoty 2x mxy = 28 cm: 337 = 269 + 68 (80,6 = 64,4 + 16,3 %) - rozdíl nad hodnotu 2x mxy > 28 cm: 81 (19,4 %) částečně nevyhovělo normálnímu rozdělení

12. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ • Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN • výsledky KÚ pro Pardubický kraj • Kasalice – porovnání souřadnic z vektorizace GEOVAP se souřadnicemi • terestrického měření KÚ • - zaměřeno 136 bodů, testováno 123, • - z testu předem vyloučeny 2 body (případy dvojice velmi blízkých bodů) • - 8 zaměřených bodů nebylo v mračnu vyhodnoceno • (rozhraní dvou domů na přímé, zákryt vegetačním krytem, ?opomenutí?) • tj. 8,1 % bodů neurčených pomocí skenerů • - rozdíl do hodnoty 1x mxy = 14 cm: 120 (97,6 %) • - rozdíl do hodnoty 2x mxy = 28 cm: všechny = 120 + 3 (100,0 = 97,6 + 0,4 %) • - rozdíl nad hodnotu 2x mxy > 28 cm: žádný (0,0 %) • vyhovělo normálnímu rozdělení

13. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN výsledky KÚ pro Pardubický kraj 2. Žamberk – porovnání souřadnic z vektorizace GEOVAP se souřadnicemi z DKM (na vzorku dat 10%) - testováno 55 bodů - z testu předem vyloučeny body, které představují již neaktuální stav v DKM - rozdíl do hodnoty 1x mxy = 14 cm: 53 (96,4 %) - rozdíl do hodnoty 2x mxy = 28 cm: všechny = 53 + 3 (100,0 = 96,4 + 0,7 %) - rozdíl nad hodnotu 2x mxy > 28 cm: žádný (0,0 %) vyhovělo normálnímu rozdělení 3. České Libchavy – porovnání souřadnic z vektorizace GEOVAP se souřadnicemi z DKM (na vzorku dat 10%) - testováno 39 bodů - z testu předem vyloučeny body, které představují již neaktuální stav v DKM - rozdíl do hodnoty 1x mxy = 14 cm: 38 (97,4 %) - rozdíl do hodnoty 2x mxy = 28 cm: všechny = 38 + 1 (100,0 = 97,4 + 2,6 %) - rozdíl nad hodnotu 2x mxy > 28 cm: žádný (0,0 %) vyhovělo normálnímu rozdělení

14. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ • Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN • výsledky VÚGTK, v.v.i. • Kasalice – porovnání souřadnic z terestrického měření KÚ s vektorizací VÚGTK • - zaměřeno 136 bodů, • - neidentifikováno 19 bodů • 2. Kasalice – porovnání souřadnic z vektorizace GEOVAP s vektorizací VÚGTK • - zaměřeno 136 bodů, testováno 105, • - do testu nezahrnuto 21 bodů, tj. 15,4 % • z toho: neidentifikováno 19 bodů (VÚGTK x KÚ) • nenalezeno 15 bodů (VÚGTK x GEOVAP) • - rozdíl do hodnoty 1x mxy = 14 cm: 84 (80,0 %) • - rozdíl do hodnoty 2x mxy = 28 cm: 89 = 84 + 5 (84,8 = 80,0 + 4,8 %) • rozdíl nad hodnotu 2x mxy > 28 cm: 16 (15,2 %) • částečně nevyhovělo normálnímu rozdělení

15. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN VÚGTK, v.v.i. – výsledky přehled neidentifikovaných a nenalezených bodů

16. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN • úskalí mračna bodů • – snížená přesnost • trajektorie vozidla • 2) – montáž mračna • a) jeden pojezd vozidla • b) připojování mračen • ze statických skenerů • 3) – interpretace bodu • při vektorizaci mračna

17. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN • úskalí mračna bodů • – snížená přesnost • trajektorie vozidla • 2) – montáž mračna • a) jeden pojezd vozidla • b) připojování mračen • ze statických skenerů • 3) – interpretace bodu • při vektorizaci mračna

18. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN ukázka testovaných způsobů označení a signalizace

19. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN mračno - ukázka zobrazení bodu stabilizovaného kolíkem

20. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

21. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

22. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

23. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

24. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

25. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

26. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

27. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

28. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN

29. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ • Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN • vybrané závěry: • nezávislé výsledky Geovap, KÚ a VÚGTK se vzájemně potvrzují, • potvrzeno, že i při masivnějším zapojení statických skenerů je nutné metodu doplnit terestrickým měřením, • pozn.: při rutinním nasazení a postupech až 20 % bodů (dle Geovap) • - metodou lze získat výsledky s přesností stanovenou pro podr. body (KK=3), • pozn.: při rutinním zpracování mxy = cca 10 cm • při cíleném zpracování mxy = cca 6 cm (podmínka: dobře čitelný bod) • - jednou z etap pracovního postupu je vektorizace mračna, je prováděna jedenkrát, výsledek má tedy spolehlivost jednoho měření, • pozn.: ?nezávisle provedená druhá vektorizace? • jako vhodné se jeví kontrolu provést oměrnými, konstrukčními a • křížovými mírami (i dle Geovap) • - je třeba respektovat specifické požadavky na označení a signalizaci bodů • pozn.: nejlépe trojrozměrný předmět a bílá barva • označení a signalizaci bodů je nutné provádět výraznějším způsobem než • u terestrických nebo GNSS metod, • - metoda je méně závislá na počasí než letecká fotogrammetrie. • pozn.: lze minimalizovat dobu mezi signalizací bodů a pořízením dat

30. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN úprava návodu pro obnovu kat. operátu vychází z předpokladů: - jedná se o jednu z více možných metod, kterými lze určit souřadnice bodů - metoda „určí“ jen to, co „dobře vidí“ (skener i vyhodnocovatel mračna) - při použití za účelem mapování musí být zachována stávající posloupnost etap šetření a zaměření - při rutinním použití a zejména zpracování (vektorizaci) mračna lze očekávat potřebu doměřování „kontaktními metodami na cca 20 % bodů, - při rutinním použití a zejména zpracování (vektorizaci) mračna lze očekávat přesnost na úrovni mxy = cca 10 cm - metoda se na venek chová jako „černá skříňka“ (velmi vyspělé software s velmi vysokým stupněm automatického rozhodování) pozn.: ?jak zkontrolovat výsledek? jako vhodné se jeví kontrolu provést: a) množinou kontrolních bodů umístěných: - rovnoměrně na celé zájmové ploše - ve „slabých místech“ technologie, např.: - spojení mračen, - vlícování míst, kde byl horší výsledek měření GNSS… b) množinou oměrných, konstrukčních a křížových měr

31. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ Využitelnost pozemního laserového skenování pro potřeby KN úprava návodu pro obnovu kat. operátu vyřešena Dodatkem č. 3. pozn.: řeší pouze zapracování náležitostí spojených s možným použitím metody pozemního laserového skenování - leden a únor 2013: odborné konzultace nad zjištěnými výsledky - únor a březen 2013: příprava textu návrhu Dodatku - duben 2013: vnitroresortní připomínkové řízení - květen 2013: vypořádání připomínek a sestavení konečného znění Dodatku - 3.6.2013: Dodatek podepsán účinnost od 15.6.2013

32. ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ děkuji za pozornost pavel.taraba@cuzk.cz