Visualization of the Gaussian blur parameter and the population grid size in an interactive anamorphic map portal

W artykule przedstawiono wynik prac w postaci przygotowanego geoportalu anamorfoz kartograficznych. W obliczeniach wykorzystano algorytm Gastnera-Newmana. Użytkownik geoportalu może sterować takimi parametrami jak parametr rozmycia Gaussa i wielkość siatki populacji, a także stopień generalizacji granic pól podstawowych, jak i stopień agregacji danych ludnościowych. W geoportalu zastosowano wiele bibliotek i rozwiązań JavaScript, częściowo dokonując ich modyfikacji. Utworzony geoportal dobrze spełnia swoją rolę edukacyjną i poznawczą.The paper presents the results of works in an anamorphic map portal. The Gastner-Newman algorithm was used for calculations. A geoportal user can control parameters such as the Gaussian blur parameter and the population grid size, as well as the degree of generalization of areas’ boundaries and the degree of population data aggregation. A number of libraries and JavaScript solutions were applied in the geoportal, with some of them being partially modified. As a result, an interactive map portal was created that meets its educational and cognitive purposes

Automatic determination of spatial objects’ invariant points

W pracy zaprezentowano algorytm służący do wyznaczania punktów stałych obiektów przestrzennych na przykładzie fragmentu linii brzegowej obszaru Wielkiej Brytanii. Punkty stałe (osnowa kartograficzna) zostały wyznaczone, jako atrybut obiektu liniowego, do jego upraszczania w procesie cyfrowej generalizacji kartograficznej. Punkty stałe nadają hierarchię obiektom przestrzennym, a co za tym idzie mogą powodować zwiększenie zaufania do wyników upraszczania. Wyznaczenie punktów stałych może poprzedzać proces upraszczania przeprowadzany metodami jednoznacznymi/obiektywnymi (zależnymi tylko od skali opracowywanej mapy, ang. scale-driven generalization), a także algorytmami redukcji punktów (ang. point reduction). Wyznaczenie punktów stałych odbywa się w ramach przegotowania danych do ich implementacji w modelu topograficznym/ numerycznym modelu krajobrazu (ang. Digital Landscape Model) w wielorozdzielczej/wieloreprezentacyjnej bazie danych (przestrzennych) (ang. Multi Resolution/Multi Representation Data Base). Wyniki z procesu wyznaczania punktów stałych wskazują, że atrybut ten można wyznaczać w sposób automatyczny dla linii łamanych otwartych lub zamkniętych.In this paper the algorithm for determining invariant points of spatial objects was presented as implemented on the data of Great Britain’s coastline. Invariant points (cartographic warp) were determined as a linear object feature for its simplification in a process of digital cartographic generalisation. Invariant points provide spatial objects with hierarchy and, consequently, can increase trust towards the simplification results. Determination of the invariant points can be preceded by a simplification process carried with the unambiguous/objective methods depending only on the scale of a processed map (scale-driven methods) as well as with use of point reduction algorithms. Determination of the invariant points is proceeded during the process of preparation of the data to its implementation in a Digital Landscape Model (DLM) in a Multi Resolution/Multi Representation Data Base (MRDB). The results of the process of determination of the invariant points show, that this feature can be determined in an automatic way for the open or closed polylines

Generation of digital surface and terrain models of the Tatras Mountains based on airbone laser scanning (ALS) point cloud

Celem pracy było zaprezentowanie metod zastosowanych w półautomatycznym procesie generowania numerycznych modeli bazujących na chmurze punktów zarejestrowanych technologią lotniczego skaningu laserowego (ang. Airborne Laser Scanning; ALS) w trudnych obszarach wysokogórskich Tatr. Teren badań o powierzchni około 60 km2, obejmował masyw Kasprowego Wierchu, Kuźnice oraz fragment miasta Zakopane ze stokami Gubałówki. Dane ALS pozyskano w 2007 roku w 33 pasach (RIEGL LMS-Q560), w zagęszczeniu, co najmniej 20 pkt/m2. Wpasowania połączonych skanów dokonano w oparciu o pomiary tachimetryczne powierzchni planarnych (dachy budynków) i dowiązanie przez dGPS. Błędy położenia punktów w płaszczyźnie poziomej wahały się w przedziale -0.09÷+0.28 m, a błędy wysokościowe w przedziale od -0.12÷0.14 m (HAE). Wykonawca dostarczył dane osobno z 2 skanerów, dla każdego: pierwsze i ostatnie odbicie impulsu. Ze względu na duży rozmiar plików podzielono ja na mniejsze generując 353 obszary robocze o rozmiarze 500·500 m dla każdego skanera i numeru odbicia. Przeprowadzono filtrację chmury punktów oraz ich klasyfikację do zestawów danych: „low points”, „ground", „low vegetation”, „medium vegetation”, „high vegetation” oraz „air points”. W celu wygenerowania NMPT stworzono klasę „ground_inverse" wymagającą kontroli operatora wspomagającego się ortofotomozaiką cyfrową (RGB\CIR; kamera Vexcel). Dla każdego przetwarzanego obszaru roboczego wygenerowano NMT oraz NMPT. Na podstawie zweryfikowanych modeli wygenerowano znormalizowany numeryczny model powierzchni terenu obrazujący wysokości względne obiektów występujących w obszarze opracowania (drzewa, piętro kosodrzewiny, budynki, linie energetyczne, liny wyciągów, etc). Analizy przestrzenne bazujące na wygenerowanych modelach otwierają zupełnie nowe możliwości licznym badaniom naukowym.The work presented was aimed at constructing a semi-automatic work-flow of Digital Surface Model (DSM) and Digital Terrain Model (DTM) generation based on an ALS point cloud gathered in a very difficult mountain area. The study area located in the Polish part of the Tatras Mountains covered about 60 km2 and included the Kasprowy Wierch, Kuźnice, and downtown Zakopane with the Gubałówka. ALS data, collected in 2007, consisted of 33 scans (minimum density of 20 points/m2). To combine all the scans and match them to the coordinate system, planar surfaces (building roofs) were measured using a tachimeter and a dGPS survey. Position errors of the ALS points in the horizontal plane varied from -0.09m to +0.28m; height errors ranged from -0.12m to 0.14m (HAE). The operator delivered the data separately from 2 Riegl Q- 560 scanners, for every FE and LE. The ALS files, due to their huge size, were divided into smaller ones and generated 353 sheets (500x500 m in size ) for every scanner and number of returns combination. The point cloud was filtered and assigned to the following levels: "low points”, "ground", "low vegetation”, "medium vegetation”, "high vegetation” and "air points”. To generate a DSM, a special class called "ground_inverse" was created; it required an operator control supported by a digital orthophoto (RGB\CIR; Vexcel camera). For every sheet processed, the DTM and DSM were generated. Those verified models served as a basis for developing an nDSM model using the ER Mapper software. The nDSM shows relative heights of objects in the study area (forest stands, dwarf mountain pines, buildings, power lines, ski lifts, etc.). Development of a precise DSM and nDSM as well as analyses of the nDSM open new perspectives for numerous scientific projects

Assessment of the usefulness of unmanned aerial vehicles to inspection of erosive processes along tourist trails in terms of geomorphological mapping

Niniejszy artykuł jest próbą określenia przydatności bezzałogowych statków latających (BSL) do opracowań geomorfologicznych. Badania przeprowadzono w Tatrzańskim Parku Narodowym (zielony szlak z Myślenickich Turni na Kasprowy Wierch). Jest to obszar, na którym procesy morfogenetyczne zachodzą z dużą intensywnością. Efektem są liczne formy erozyjne. Do pomiarów został użyty wielowirnikowiec wyposażony w niemetryczną kamerę światła widzialnego. Pozyskane dane wykorzystano do wygenerowania wysokorozdzielczej ortofotomapy oraz numerycznego modelu pokrycia terenu (NMPT). W ramach prac terenowych przeprowadzono również kartowanie geomorfologiczne badanego obszaru. Na tej podstawie możliwa była ocena przydatności wygenerowanych NMPT do badań geomorfologicznych oraz ich korelacja z naziemnym kartowaniem geomorfologicznym. Opierając się na pozyskanych materiałach, podjęto próbę oceny skutków i intensywności erozji szlaków turystycznych w tej części Tatr. Do analiz wykorzystano wygenerowaną ortofotomapę i NMPT (dane aktualne) oraz dane archiwalne pochodzące z lotniczego skanowania laserowego przeprowadzonego w 2012 r. Interpretacja ww. materiałów pozwoliła stwierdzić, że produkty utworzone na podstawie danych pozyskanych z BSL są bardzo pomocne w opracowaniach geomorfologicznych. Korzystając z nich, można z dużą dokładnością określić stopień erozji na szlakach oraz ich zmiany przestrzenne, a także ocenić wizualnie i ilościowo stopień przekształceń terenu (m.in. określić objętości usuniętych pokryw zwietrzelinowych i materiału glebowego). Możliwe jest również wyciągnięcie wniosków o dalszym przebiegu procesów erozyjnych i wyznaczenie obszarów, które erozją mogą być objęte w niedalekiej przyszłości. To z kolei pozwoli na takie planowanie przebiegu szlaków oraz ich remontów, aby zminimalizować wpływ antropopresji spowodowany przez wzmożony ruch turystyczny.The paper is an attempt to determine the suitability of unmanned aerial vehicles (UAV) for geomorphological studies. The research was carried out in the Tatra National Park (green trail from Myślenickie Turnie to Kasprowy Wierch). Morphogenetic processes occur with high intensity in this area and give rise to numerous erosive form. A multirotor equipped with a non-metric visible light camera was used for measurements. The acquired data was used to generate a high resolution orthophotomap and a digital surface model (DSM). As part of the in-field data capture, geomorphological mapping of the research area was carried out as well. On this basis, it was possible to assess the suitability of the generated DSM for the geomorphological research. Moreover, the correlation between the DSM and the terrestrial geomorphological mapping is evaluated. In virtue of obtained data, effects and the intensity of tourist trails erosion were assessed in this part of the Tatra Mountains. The analysis involved the orthophotomap and the DSM (current data) as well as archival data from aerial laser scanning (ALS) conducted in 2012. Interpretation of above-mentioned results allowed to conclude that the data originating from UAV is very helpful in geomorphological studies. It is possible to determine the level of trails erosion and their spatial changes with high accuracy. Furthermore it allows to assess visually and quantitatively the extend of the land transformations (e.g. determine the volume of removed rock waste and soil). In conclusion, it is also possible to prescribe the further course of erosion processes and identify areas that might be suffered by erosion in the near future. This in turn will allow to change trails planning strategy, in order to minimize the impact of anthropogenic effect caused by intensified tourist flows

S PLIT

n/