Ενότητα 11 : Ψηφιακά Μοντέλα Εδάφους (Μέρος 1 ο ) Νικολακόπουλος Κωνσταντίνος, Επίκουρος Καθηγητής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας ΧΡΗΣΗ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ

Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Πατρών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

ΧΡΗΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΤΗΛΕΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΑΝΑΓΛΥΦΟΥ

ΟΡΙΣΜΟΙ DEM : Digital Elevation Model => Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο DTM : Digital Terrain Model => Ψηφιακό Μοντέλο Αναγλύφου DSM : Digital Surface Model => Ψηφιακό Μοντέλο Επιφανείας

DEM – DTM Εικόνα 1. ΠΗΓΗ: hannover.de/fileadmin/institut/pdf/Tutorial10_4.pdf

DSM ή DEM Ι (1) Εικόνα 2. ΠΗΓΗ: hannover.de/fileadmin/institut/pdf/Tutorial10_4.pdf

DSM ή DEM Ι (2) Εικόνα 3. ΠΗΓΗ: hannover.de/fileadmin/institut/pdf/Tutorial10_4.pdf

DSM ή DEM ΙΙ (1) Εικόνα 4. ΠΗΓΗ: hannover.de/fileadmin/institut/pdf/Tutorial10_4.pdf

DSM ή DEM ΙΙ (2) Εικόνα 5. ΠΗΓΗ: hannover.de/fileadmin/institut/pdf/Tutorial10_4.pdf

DSM ή DEM ΙΙ (3) Εικόνα 6. ΠΗΓΗ: hannover.de/fileadmin/institut/pdf/Tutorial10_4.pdf

DSM ή DEM ΙΙΙ (1) Εικόνα 7.

DSM ή DEM ΙΙΙ (2) Εικόνα 8.

DSM ή DEM ΙΙΙ (3) Εικόνα 9.

Πηγές Δεδομένων για τη δημιουργία ΨΜΑ Υπάρχουν τρεις βασικές πηγές δεδομένων για τη δημιουργία ψηφιακών μοντέλων αναγλύφου: Τα δεδομένα υπαίθρου, με απ’ ευθείας εδαφικές μετρήσεις που επιτρέπουν την άμεση καταγραφή των δεδομένων και μεταφορά τους σ’ έναν Η/Υ. Οι τοπογραφικοί χάρτες, τα δεδομένα των οποίων ψηφιοποιούνται. Οι αεροφωτογραφίες ή οι δορυφορικές εικόνες (δορυφορικά δεδομένα).

ΨΜΑ από Δεδομένα Υπαίθρου  ΥΠΕΡ: ΑΚΡΙΒΕΙΑ (ΜΕ ΧΡΗΣΗ DGPS)  ΚΑΤΑ: ΑΔΥΝΑΜΙΑ ΣΥΛΛΟΓΗΣ ΠΟΛΛΩΝ ΣΗΜΕΙΩΝ ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΑΓΚΗ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗΣ

 ΥΠΕΡ: ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΚΟΣΤΟΣ (ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ)  ΚΑΤΑ: ΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ (ΠΟΣΟ ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΕΙΝΑΙ) ΣΦΑΛΜΑ ΠΟΥ ΥΠΕΙΣΕΡΧΕΤΑΙ ΣΕ ΠΟΛΛΑ ΣΤΑΔΙΑ ΚΑΚΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΧΑΡΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΗ ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΤΩΝ ΙΣΟΫΨΩΝ ΚΑΙ ΚΑΘΕΤΑ ΠΡΟΣ ΑΥΤΕΣ ΨΜΑ από Χαρτογραφικά Δεδομένα

Ακρίβεια των Τοπογραφικών Χαρτών (1) Οι τοπογραφικοί χάρτες της ΓΥΣ 1: έχουν ισοδιάσταση 20m (σε πολλές περιπτώσεις υπάρχουν ισοϋψείς των 10 και 5μ). Τα δεδομένα έχουν παραχθεί από αεροφωτογραφίες τη δεκαετία του Ο συνήθης ρυθμός ανανέωσης είναι μεταξύ δέκα και είκοσι χρόνων. Η οριζόντια ακρίβεια είναι 20μ και η κατακόρυφη 10μ.

Κακή ποιότητα χαρτών: Σε πολλές περιπτώσεις και ειδικά στους τοπογραφικούς χάρτες κλίμακας 1/ η πυκνότητα των ισοϋψών καμπυλών και η κακή ποιότητα εκτύπωσης καθιστά αδύνατη τη διάκριση των ισοϋψών καμπυλών. Ακρίβεια των Τοπογραφικών Χαρτών (2)

Ακρίβεια των Τοπογραφικών Χαρτών (3) Εικόνα 10.

Διαφορετικές ακρίβειες κατά μήκος των ισοϋψών καμπυλών και κάθετα προς αυτές, λόγω της μορφής των δεδομένων. Υπάρχει η ανάγκη εφαρμογής αλγορίθμων χωρικής παρεμβολής για τα σημεία μεταξύ δύο ισοϋψών καμπυλών. Στο σχήμα παρουσιάζεται ένα παράδειγμα γραμμικής παρεμβολής. Για κάθε εικονοστοιχείο μεταξύ δύο διαδοχικών ισοϋψών υπολογίζεται η πλησιέστερη απόσταση σε μία από τις ισοϋψείς και αποδίδεται το υψόμετρο με βάση την παρακάτω εξίσωση: Ακρίβεια των Τοπογραφικών Χαρτών (4)

Ακρίβεια των Τοπογραφικών Χαρτών (5) Όπου: h: το ζητούμενο υψόμετρο ενός σημείου P Η 1 : το υψόμετρο της μεγαλύτερης ισοϋψούς (μεταξύ των δύο) H 2 : το υψόμετρο της μικρότερης ισοϋψούς (μεταξύ των δύο) d 1 : η απόσταση του σημείου p από τη μεγαλύτερη ισοϋψή d 2 : η απόσταση του σημείου p από τη μικρότερη ισοϋψή

ΨΜΑ από Δεδομένα Τηλεανίχνευσης (1) Υπάρχουν τρεις κύριες κατηγορίες δεδομένων τηλεανίχνευσης για τη δημιουργία ΨΜΑ: Αεροφωτογραφίες Εικόνες Ραντάρ Οπτικά Τηλεπισκοπικά Δεδομένα

 ΥΠΕΡ: ΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑ ΚΟΣΤΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ  ΚΑΤΑ: ΑΚΡΙΒΕΙΑ ? ΚΟΣΤΟΣ ? ΑΝΑΓΚΗ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΝΑΓΚΗ ΥΠΑΡΞΗΣ ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΜΕΝΟΥ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΥ ΚΑΙ ΕΙΔΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΨΜΑ από Δεδομένα Τηλεανίχνευσης (2)

ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (1)  ΥΠΕΡ: ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΚΟΣΤΟΣ (ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ)  ΚΑΤΑ: ΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ (ΠΟΣΟ ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΕΙΝΑΙ) ΣΦΑΛΜΑ ΠΟΥ ΥΠΕΙΣΕΡΧΕΤΑΙ ΣΕ ΠΟΛΛΑ ΣΤΑΔΙΑ ΑΝΑΓΚΗ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΜΩΣΑΙΚΩΝ ΠΡΟΥΠΟΘΕΤΕΙ ΓΝΩΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΚΑΜΕΡΑ, ΤΟ ΥΨΟΣ ΠΤΗΣΗΣ κ.α.

End lap Side lap Flight strip Stereopair Block ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (2) Εικόνα 11.

ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (3) Εικόνα 12.

ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (4) Εικόνα 13.

όπου Δh το ζητούμενο ύψος του στόχου, p: η απόλυτη παράλλαξη dp: η διαφορική παράλλαξη ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (5) Εικόνα 14.

ΨΜΑ από αεροφωτογραφίες διατίθενται από το Υπουργείο Γεωργίας. Διατίθενται σε πινακίδες (1/5.000) με μέγεθος εικονοστοιχείου 20 μέτρα και η ονομαστική ακρίβεια είναι 2-3 μέτρα. ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (6)

ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (7) Εικόνα 15.

ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (8) Εικόνα 16.

ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (9) Εικόνα 17.

ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (10) Εικόνα 18.

ΨΜΑ από Αεροφωτογραφίες (11) Εικόνα 19.

Σημείωμα Αναφοράς Copyright, Πανεπιστήμιο Πατρών, Κωνσταντίνος Νικολακόπουλος. «Χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και Τηλεπισκόπησης στην Εφαρμοσμένη Γεωλογία». Έκδοση: 1.0. Πάτρα Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση:

ʻ Τηλεπισκόπηση ʼ Γ. Σκιάνης, Κ. Νικολακόπουλος, Δ. Βαϊόπουλος. Εκδόσεις Ίων. Έκδοση: 1.0. Αθήνα Αναφορές (1)

Οι εικόνες που περιέχονται στην ενότητα 11, εκτός όσων έχουν αναφερθεί ως διαδικτυακή πηγή, προέρχονται από το προσωπικό αρχείο του κ. Νικολακόπουλου Κωνσταντίνου και τα ανωτέρω συγγράμματα των Σημειωμάτων Αναφοράς. Αναφορές (2)

Ινστιτούτο Φωτογραμμετρίας και Γεωπληροφοριών του Αννόβερο: 1. hannover.de/startseite.html?&L=1 2. hannover.de/fileadmin/institut/pdf/Tutorial10_4.pdf Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων

Τέλος Ενότητας