APCRS-2023-003
AUTHOR(S):
Anna Płatek-Żak, Dorota Zawieska
TITLE:
USING IMAGE MATCHING AND AIRBORNE LASER SCANNING POINT CLOUDS FOR GENERATING CANOPY HEIGHT MODEL
ABSTRACT:
The aim of this experiment is the evaluation of using aerial data for generating the Canopy Height Model (CHM). The area of interest is the part of Biebrza National Park. The data used in the experiment were aerial photos and LiDAR point clouds. The acquisition of data was part of the HabitARS project, The innovative approach supporting the monitoring of non-forest Natura 2000 habitats using remote sensing methods. During the experiment, Canopy Height Models were generated using image matching and airborne laser scanning (ALS) point clouds and were compared with each other. ALS data are better for generating CHM – the shape of the canopy is mapped more precisely and the boundaries between tree canopies are more clearly marked. More details of forest stands are visible on ALS products. There are quite significant differences in height values between models on the edges of the forest stand and in the free spaces between trees. Vegetation is often a source of errors in matching images, so the image matching point cloud has different characteristics. Errors in height appear mainly on the edges of the canopies and shaded areas. However, image matching point clouds can be used in multi-time analyses when historical ALS data is unavailable.
KEY WORDS: image matching, airborne laser scanning, Biebrza National Park, Canopy Height Model
DOI: http://doi.org/10.14681/apcrs-2023-003
AUTORZY:
Anna Płatek-Żak, Dorota Zawieska
TYTUŁ:
WYKORZYSTANIE CHMUR PUNKTÓW Z DOPASOWANIA OBRAZÓW I LOTNICZEGO SKANINGU LASEROWAGO DO GENEROWANIA WYSOKOŚCIOWYCH MODELI KORON
STRESZCZENIE:
Monitorowanie stanu lasu jest niezbędne do prowadzenia racjonalnej gospodarki leśnej. Wykorzystanie w tym celu zdjęć lotniczych i danych z lotniczego skaningu laserowego jest bardzo przydatne. Dane fotogrametryczne są dostępne dla całego obszaru Polski, więc wskazane jest ich wykorzystanie w prowadzeniu gospodarki leśnej. Głównym celem przeprowadzonych badań jest ocena wykorzystania danych lotniczych w generowaniu Wysokościowych Modeli Koron (ang. Canopy Height Model – CHM). Obszarem zainteresowania jest fragment Biebrzańskiego Parku Narodowego. Wykorzystano zdjęcia lotnicze i chmury punktów z lotniczego skaningu laserowego pozyskane w ramach projektu HabitARS: Innowacyjne podejście wspierające monitoring nieleśnych siedlisk przyrodniczych Natura 2000 z wykorzystaniem metod teledetekcyjnych. Projekt był realizowany w latach 2016-2019 jako część programu BIOSTRATEG II i finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Podczas badań wygenerowano Wysokościowe Modele Koron przy użyciu chmury punktów z dopasowania obrazów i lotniczego skaningu laserowego, a następnie porównano je ze sobą. Dane ALS są lepsze przy generowaniu CHM – kształt koron jest przedstawiony bardziej precyzyjnie i granice między drzewami są wyraźniej odwzorowane. Więcej szczegółów drzewostanu jest widocznych na produktach wygenerowanych z wykorzystaniem danych ALS. Występują znaczące różnice wysokości między modelami, szczególnie na granicy drzewostanu i przestrzeniach między drzewami. Technologia lotniczego skaningu laserowego posiada zdolność przenikania wiązki lasera przez szatę roślinną i pozwala uzyskać więcej informacji o przekroju drzewostanu. Zapewnia pozyskanie informacji o gruncie znajdującym się pod roślinnością. Roślinność jest często źródłem błędów w dopasowaniu obrazów i wygenerowana chmura punktów ma inne właściwości. Błędy w wysokości pojawiają się głównie na obrzeżach koron i w obszarach zacienionych. Jednak chmury punktów z dopasowania obrazów mogą być użyte w analizach czasowych, gdy historyczne dane ALS nie są dostępne.
SŁOWA KLUCZOWE: dopasowanie obrazów, lotniczy skaning laserowy, Biebrzański Park Narodowy, Wysokościowy Model Koron