Metode prikupljanja podataka za izradu digitalnog modela terena

1 

Садржај 

Садржај .................................................................................................................................1

Увод ......................................................................................................................................3

1. Методе прикупљања података за израду дигиталног модела терена .............................4

1.1 Теренско снимање терена ...........................................................................................5

1.2 Ласерско скенирање ....................................................................................................5

1.2.1 Ласерско скенирање у ваздуху (ALS) .................................................................6

1.2.2 Земаљско ласерско скенирање.............................................................................7

1.2.3 Мобилно ласерско скенирање .............................................................................7

1.3 Радар скенирање .........................................................................................................8

1.3.1 SLAR .....................................................................................................................9

1.3.2 РАР ..................................................................................................................... 10

1.3.3 InSAR .................................................................................................................. 10

1.3.4 SAR ..................................................................................................................... 10

1.4 Дигитализација постојећих подлога ........................................................................ 11

2. Фотограметрија ............................................................................................................... 12

2.1 Беспилотне летелице ............................................................................................. 14

2.1.1 Сателитска слика у фотограметрији .................................................................. 15

2.1.2 Фотограметрија блиских објеката ..................................................................... 15

2.1.3 Аерофотограметрија .......................................................................................... 16

3. Изглед и презентација терена......................................................................................... 17

3.1 Представљање терена кроз „Делонеову“ триангулацију ........................................ 17

3.2 Представљање терена кроз две варијабле ................................................................ 18

3.3 Мрежна мрежа....................................................................................................... 19

3.4 Хибридна структура података .................................................................................. 20

3.5 Триангулисана неправилна мрежа ........................................................................... 20

2 

3.6 Пластичне методе рељефног приказа ...................................................................... 20

3.7 Приказ терена кроз изохипсе и узвишења ............................................................... 21

4. Картографија ................................................................................................................... 22

Закључак ............................................................................................................................. 24

Литература .......................................................................................................................... 25

4 

1. Методе прикупљања података за израду дигиталног модела 

терена 

У  данашње  време  долази  до  наглог  напретка  технологије,  а  самим  тим  и  развоја 

електронике и рачунара, што нас доводи до нових инструмената и метода за прикупљање 

података. Предност напретка технологије је што се долази до лакших решења са бољим 

квалитетом и прецизношћу, практичнија су за употребу и брже се постижу резултати и 

што  је  најважније,  тачност  се  временом  не  губи.  У  последњих  20  година,  методе 

прикупљања података су еволуирале од претварања аналогних мапа у дигитални облик 

до  даљинског  детекције.  Један  од најчешће  коришћених  приказа  терена  у  дигиталном 

облику свакако је DMT, који се користи као основа за многе радове. Процес моделирања 

површине у дигиталном облику назива се дигитални модел терена или  DTM. Настао је 

развојем  рачунарске  технологије  и  чини  основу  савремених  географских 

информационих система. [10] 

Постоје 3 начина за добијање података за DMT: 

•  Први  начин  је  прикупљање  методом  снимања  терена  коришћењем  одређених 

инструмената  као  што  су  GNSS  технологија,  тоталне  станице  или  електронски 

теодолити. 

• Други начин је кроз већ постојеће подлоге које су дигитализоване из аналогног облика. 

•  Трећи  начин  је  даљинска  детекција  као  што  су  фотограметрија,  стерео-методе  и 

ласерски системи. 

Слика 17 Методе премера у геодезији 

Поред прикупљања података, кораци у изради DTM су формирање математичког модела, 

затим обрада и управљање подацима и на крају стручна анализа модела терена. 

5 

1.1 Теренско снимање терена 

Теренске методе које су најмање заступљене али и најтачније. Они су неефикасни када 

се посматра однос утрошеног времена и труда и количине добијених података. Време 

прикупљања, као и тачност података, зависе пре свега од геодетских инструмената који 

се користе. Они су употребљиви само у мањим областима где је потребна висока тачност, 

док  се  друге  методе  користе  за  прикупљање  података  за  креирање  DMT-а  за  веће 

површине. Најчешћи методи који се данас користе су поларна и GPS технологија. 

1.2 Ласерско скенирање  

Ласерско скенирање терена је једна од најсавременијих технологија која се користи за 

масовно прикупљање просторних података у виду координата тачака у простору помоћу 

ласера. Ласер је извор светлосног зрачења који емитује кохерентни сноп фотона који је 

као извор стабилан у погледу фреквенције, таласне дужине и снаге. 

LiDAR технологија је заснована на прикупљању три различита скупа података. Положај 

сензора се одређује коришћењем  Global  Positioning Sistem (GPS), коришћењем фазних 

мерења  у  режиму  релативне  кинематике,  док  се  оријентација  одређује  помоћу 

Инерцијалне  мерне  јединице.  Последња  компонента  је  ласерски  скенер  који  шаље 

инфрацрвени сноп према тлу који се рефлектује до сензора. Време протекло од преноса 

до пријема сигнала, уз познавање положаја и оријентације сензора, омогућава прецизно 

израчунавање тродимензионалних координата на Земљи. 

LiDAR  технологија  ласерског  скенирања  је  једна  од  најбрже  растућих  технологија  у 

прикупљању и обради просторних информација. Други назив за лидар је оптички радар 

или ласерски радар. Лидар ради на сличан начин као радар и сонар, осим што користи 

ласерске светлосне таласе уместо радио таласа или звучних таласа. 

Скенирање се одвија помоћу већ познате методе мерења удаљености и угла до одређене 

тачке у области снимања. Резултат ове методе снимања је скуп тродимензионалних X, I, 

Z  координата  тачака  који  се  назива  облак  тачака.  Једна  од  главних  предности  је 

прикупљање, обрада и испорука великих количина података у дигиталном формату.  

Облак  тачака  се  најчешће  чува  у  ASCII  формату  и  може  се  учитати  у  бројне 

специјализоване софтверске алате и GIS апликације. Главни недостатак у процесу обраде 

комерцијалних пакета је ограничење у броју учитаних тачака. [10] 

7 

1.2.2 Земаљско ласерско скенирање 

Земаљско ласерско скенирање је верзија ласерског скенирања која се изводи са површине 

Земље.  Савремени  ласерски  скенери  су  дизајнирани  да  могу  да  снимају  брзином 

скенирања од преко 1.000.000 тачака у секунди. Пошто ласерски скенер често прикупља 

неколико милиона тачака по станици, сви снимљени објекти се могу идентификовати из 

облака тачака без потребе да се на терену држи детаљна скица. Првобитно развијени за 

моделирање стања изграђености архитектонских и инжењерских објеката, ови скенери 

се такође могу користити за мапирање терена, вегетације и других топографских детаља. 

Предност  употребе  стационарне  LIDAR  технологије  је  најочигледнија  у  ситуацијама 

када се снимају тешко доступни објекти, или у просторима који због високе температуре 

или неповољне концентрације штетних гасова нису погодни за боравак људи у њиховој 

непосредној близини. 

Слика 28. Приказ облака тачака тунела коришћењем земаљског ласерског снимања 

1.2.3 Мобилно ласерско скенирање 

Мобилно  ласерско  скенирање  је  скенирање  терена  из  возила  у  покрету.  Данас 

представља  савремени  савремени  метод  прикупљања  података.  Веома  је  користан  за 

линеарне објекте као што су путеви, железнице итд. Састоји се од  GNSS/INS система, 

ласерског скенера и контролне јединице постављене на мобилну платформу у зависности 

од терена на коме се врши скенирање. 

Развој  мобилног  ласерског  скенирања  почео  је  80-их  година  прошлог  века  и  стално 

напредује.  Модерније  електрооптичке  и  механичке  компоненте  ласерских  скенера, 

прецизније GNSS технологије као и високо развијена софтверска подршка отворили су 

врата  мобилним  системима  у  многим  областима  које  се  баве  просторним  подацима, 

укључујући и инжењерску геодезију. [1]