MARV1 2011  | Metsikkökoealojen Maastomallien laadinta
Muutettu 20.6.2011
Pages: [Pääsivulle]

Kullekin koealalle on estimoitu maastomalli 50 cm tai 1 m rasterimallina käyttäen aineistona laserpisteitä heinäkuulta 2006 ja elokuulta 2007 ja 2008. Korkeusjärjestelmänä on käytetty N60, ortometrisiä korkeuksia, (m) m.p.y. jotka poikkeavat noin 18.5 m WGS84 ellipsoidi-korkeuksista Hyytiälässä (lisätietoa).

Mallin laadinnassa on oleellista luokitella laserosumista, joita oli 10-15 per neliömetri, ne, jotka ovat todellisuudessa osuneet maahan.

Laadinta perustui kotikutoiseen, varsin yksinkertaiseen algoritmiin, kursivoidut kohdat ovat muuteltavia parametreja.

1) Jaa mallinnettava alue soluihin (hilakoko), esim. 2 x 2 m

2) Hae jokaisen solun alin osuma. Tulosta ne, jotka ovat korkeintaan 0.3 m sitä ylempänä (Z-väli)

3) Tulosta nämä ja laadi niistä kolmioverkko TIN-malli (Triangular Irregular Network)

4) Tutki kolmioverkon solmut (pisteet) ja poista ne jotka ovat epäuskottavia piikkejä. Epäuskottava piste on sellainen, johon pääsee vain kolmiotasoja joiden kaikkien jyrkkyys ylittää 15°.

5) Laadi näistä pisteistä uusi TIN ja tarkastele sitä visuaalisesti, hyväksy maastomalli tai palaa kohtaan 4) poistamaan piikkejä.


MARV1-2008 Koeala 4, suodattamaton TIN, joka saatu solujen minimiarvoja (Z) lähellä olevista pisteistä.


Tarkempi näkymä kolmioverkkoon.




MARV1-2008 Koeala 4. suodatettu TIN kolmen suodatuskierroksen jälkeen.

Koska TIN on laskennallisesti huono tiedon esitysmuoto (sen kolmion nopea löytäminen, johon piste (X,Y) kuuluu, on hidasta), tehtiin TIN2RASTER muunnos, jossa jokainen TINin kolmio skannattiin XY-hilassa ja saatu Z-arvo tallennettiin rasteri (kuva) muotoon, jota on nopea käsitellä. Muunnoksessa menetetään joitakin senttimetrejä tarkkuudessa interpoloinnin takia.


MARV1-2008 Koeala 4, 300 x 300 m maastomalli, rasterimalli tulostettuna ilmakuvalle. Ojitusalueen ojat näkyvät mallissa, jolle voidaan otaksua noin 0.3 m keskimääräinen tarkkuus (67 % tapauksista oikea korkeusarvo poikkeaa vähemmän kuin 0.3 m).

Muita algoritmeja:

Yleisesti käytetty DEM-algoritmi on P. Axelssonin (1999, ISPRS JPRS) ehdottama TIN-verkon tihentämiseen perustuva algoritmi, jossa on kolme parametria, joilla määritellään uskottava maaston muoto (vrt. kaupunkialueella rakennusten, ajoneuvojen jne. suodatus). Se on implementoitu mm. suomalaiseen TerraSolid ohjelmistoon, joka on markkinajohtaja laserdatan käsittelyohjelmistojen joukossa.

Yleisesti ottaen jyrkät maastonpiirteet ovat ongelmallisia (ääretön derivaatta) kaikille algorimeille.

MARV1-algoritmi ei osaa poistaa suuria rakennuksia (suurempia kuin 1.5 x hilakoko), ja algoritmi tuottaa maastomalleja, jotka porrastuvat jyrkissä rinteissä (jos kaltevuus on suurempaa kuin Z-väli/hilakoko. Hilakoon pienentäminen tarkentaa mallia, mutta johtaa puustoisissa kohteissa tilanteisiin, jossa ruudussa ei ole lainkaan maosumia. MARV1-algoritmia testattiin yli 20000 testipisteessä Hyytiälässä ja tarkkuus oli 25 cm tai parempi käytettäessä tiheää LiDAR-pisteistöä.