اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدأتمتة فصل سطح الأرض الطبيعية انطلاقا من غمامة من نقاط الليزر الجوي
(Automation of Earth Surface Extracting From Aerial LIDAR)
1435
1 13
0.0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة دمشق أطروحة دكتوراه
تاريخ النشر
2015
مجال البحث
الهندسة المدنية
والبحث باللغة
العربية
تأليف
حسام سليمان( طالب )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تم تطوير العديد من التقنيات لقياس احداثيات السمات المكانية على سطح الأرض بدقة هندسية عالية. تعتبر تقنية الليزر الجوي المحمول أحدث تقنية مستخدمة في هذا المجال وقد حققت انتشارا واسعا. تعمل هذه التقنية على مسح المعالم ضمن المشهد الطبيعي (سطح الأرض ، الأبنية ، الغطاء النباتي) ،من خلال عدة أصداء، يسجل كل صدى طول المدى بين المرسل والجسم العاكس الأول الذي تصادفه أي قياس المدى عن كافة المعالم فوق سطح الأرض، وتخزن هذه البيانات بشكل غمامة عشوائية كثيفة من النقاط ثلاثية الأبعاد بوقت قصير. لكن على الرغم من الدقة العالية للنقاط المسجلة، فإن إمكانية الفصل الآلي بين النقاط المنعكسة على السمات فوق سطح الأرض تعتبر تحدياً كبيراً. يتم تصنيف بيانات الليزر الجوي أولا من خلال الفصل بين سطح الأرض الطبيعية وبقية الاحزاء غير المنتمية لهذا السطح، ويجري لاحقاً فصل متقدم بين العمران والغطاء النباتي. وبما أن تقنية الليزر الجوي المحمول تعتبر تقنية واعدة ومهمة بالبيانات التي تقدمها، فإن هذا البحث يهتم بوضع آلية مؤتمتة للفصل بين السمات الطبيعية والصنعية (سطح الأرض، العمران، الغطاء النباتي) انطلاقاً من بيانات الليزر الجوي. تم في هذا البحث تطوير نموذج رقمي مؤتمت يعتمد خوارزمية التجميع التكراري بالاستناد الي تحليلات طبولوجيا الحواف، وذلك بهدف أتمتة تصنيف غمامة ليزري من النقاط وفصل السطح النهائي للأرض الطبيعية الذي يمثل سطح الأرض الطبيعية عن بقية الأجسام التي ستصنف لاحقا إلى صفين أساسيين (العمران والغطاء النباتي). سيتم أولا استنباط نقاط الارض من الحواف ضمن المشهد من خلال تطبيق مجموعة من تحليلات الجوار الهندسية مع استقراء للسطح الأولي للأرض الطبيعية. ثانياً سيتم تجميع وضم المزيدمن نقاط الغمامة إلى سطح الأرض الأولى، حيث تقوم الاجرائية على تجزئة السطح الأولي للأرض إلى عناصر هندسية مجمعة، وضم النقاط المجاورة لكل سمة مجمعة وفق معيار المنحنى العام لعذه السمة. استخدمت صمن الخوارزمية المطورة مجموعة من البارامترات العامة دون تخصيص لقيم هذه البارامترات لتلائم مشاهد محددة، وقد تم اختبار الخوارزمية المطورة على مجموعة واسعة من المعطيات لعدد من غمامات المسح الليزري الجوي، والتي كانت متاحة مجاناً على الموقع الإلكتروني لمجموعه واسعة من الباحثين وعلى نفس المعطيات وكانت نتائج اقتطاع سطح الأرض الطبيعية النهائي ذات موثوقية كبيرة.
Various methods have been developed to measure the location of physical objects on a landscape with high positional accuracy. A new method that has been gaining popularity is the Airborne Light Detection and Ranging (LiDAR). LiDAR works by scanning a landscape (the combination of ground, buildings, vegetation, etc.,) by multiple passes. In each scan (pass), pulses of laser light are emitted from an airborne platform and their return time is measured, thus enabling the range from the point of emission to the landscape to be determined. The product of airborne laser scanning is a cloud of points located in a 3D space. ALS is capable of delivering clouds of very dense and accurate points that represent the landscape in a relatively short time. However, in spite of the ability to measure objects with high positional accuracy, the automatic detection and interpretation of individual objects in landscapes remains a challenge. An example of such a challenge is the classification of the cloud points produced by ALS. The classification of LiDAR cloud points consists first of all of assigning the points as either object points or bare ground ones. The points labeled object points are then further classified as either buildings or vegetation. As a measurement technique, LiDAR is highly promising, research has been conducted here to automate the detection of bare ground, buildings and vegetation in LiDAR cloud points. In this Research, we describe a new automated scheme that utilizes the so-called “Edge Topology based Iterative Segmentation” (ETIS) model to classify the LiDAR points as ground and objects points. First ground seed points based on edges topology are to be selected and then the initial DTM is to be constructed, the second step is an iterative densification of the DTM using a cloud point segmentation method based on local slope parameter. General ground point filtering parameters have been used was achieved in this method, instead of scene- wise optimization of the parameters, in a way that many groups of benchmark datasets have been without changing the thresholds values. Data provided by the International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS) commission, have been used to compare the performance of ETIS. The new method is also tested against the 16 other publicized filtering methods. The results indicat that the proposed method is capable of producing a high fidelity terrain model.
المراجع المستخدمة
Abdeldayem, Z. (2009). Exploitation of a New Filtering Algorithm for Remotely Sensed Lidar Data Using Splines, (PhD Thesis). Abo-Akel, N. A., Zilberstein, O. and Doytsher, Y. (2003). Automatic DTM extraction from dense raw lidar data. Proceedings of FIG working week 2003. April 13-17, Paris, France, 10 pages. Abo-Akel, N. A.,Zilberstein,O. and Doytsher, Y. (2004). A Robust Method Used with Orthogonal Polynomials and Road Network for Automatic Terrain Surface Extraction from LiDAR Data in Urban Areas. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. 35(B3). Abo-Akel, N. A., Kremeike, K.,Sester, M., and Doytsher, Y. (2005). Dense DTM Generalization Aided by Roads Extracted from LiDAR Data. ISPRS WG III/3, III/4, V/3 Workshop "Laser scanning 2005", Enschede, the Netherlands, September.
قيم البحث
اقرأ أيضاً
نقترح في هذه الأطروحة منهجية لتوليد مخططات الإجراءات من النصوص تحاكي عملية الترجمة الآلية, حيث تعتمد المنهجية المقترحة أسلوب الترجمة بالنقل على أساس دلالي, حيث ستتم في المرحلة الأولى معالجة النص لاستخلاص المفاهيم الأساسية فيه و العلاقات الدلالية بين
هذه المفاهيم بما يشكل شبكة مفاهيم concept map للنص .
تهدف هذه الدراسة إلى إلقاء الضوء على استخدام الطحالب البحرية و رقائق البولي بروبلين لإزالة النفط الخام من مياه البحر السطحية. حدد زمن الامتصاص الأمثل و السعة الامتصاصية لهذه المواد في حمام نفط/ماء و نفط فقط بدون ماء لثلاثة أنواع من النفط ذات لزوجة مخ
تلفة. ارتبطت القدرة على إزالة النفط من سطح مياه البحر ببنية المادة الماصة و خواص سطحها إضافة إلى كمية و خواص النفط و بشكل خاص لزوجته.
بينت الدراسة أن زيادة زمن الامتصاص لا يؤثر على السعة الامتصاصية للمواد المدروسة بوجود نوعي النفط ذي اللزوجة المنخفضة و المتوسطة (LV و MV)، بينما ازدادت السعة الامتصاصية لهذه المواد عند زيادة زمن الامتصاص إلى 30 دقيقة بوجود الفيول HV. تجاوزت القدرة الامتصاصية للطحلب Enteromorpha القدرة الامتصاصية للطحالب البحرية الأخرى، بينما سجلت رقائق البولي بروبلين أعلى سعة امتصاصية. ازدادت السعة الامتصاصية للمواد المدروسة بشكل عام مع ازدياد لزوجة النفط. تشابهت السعات الامتصاصية للمواد المدروسة بوجود النفط فقط مع السعات الامتصاصية لهذه المواد بوجود النفط و الماء.
تبين هذه النتائج إمكانية استبدال المواد المصنعة المستخدمة لإزالة النفط من الأوساط البحرية باستخدام الطحالب البحرية كونها ذات سعة امتصاصية عالية نسبياً.
تقدم برمجيات أنظمة المعلومات الجغرافية GIS أدوات استيراد يدوية للخرائط التي تُنتج باستخدام برمجيات التصميم بمعونة الحاسب CAD لتحويلها إلى قاعدة بيانات جغرافية، لكن هذه العملية تحتاج إلى وقت و جهد كبيرين. لن يكون هذا التحويل مفيداً إلا بعد تحليل طبيعة
العلاقة بين برمجيات CAD
و برمجيات GIS, خصوصاً في إعداد الخرائط. فهل هذه العلاقة ذات طبيعة تنافسية أو تكاملية؟ حاول هذا البحث الإجابة عن هذا التساؤل من
خلال دراسة المحاور الآتية: الّنمذجة، و السمة المكانية، و المقياس، و التحليل المكاني و إدارة البيانات. تُظهر تجارب إعداد الخرائط كّلها أن هذه العلاقة ليست ذات طبيعة تنافسية على الإطلاق، بل لها طبيعة تكاملية، إِذ إن برمجيات CAD تختص في إعداد المخططات التصميمية التقنية، في حين تتصدى برمجيات GIS لإعداد الخرائط العامة و الفرضية.
على أنه يمكن الإفادة من البيانات المكانية التي تُجمع باستخدام برمجيات CAD (خرائط طبوغرافية و تنظيمية و عقارية) من خلال "ترقيتها" إلى قاعدة بيانات جغرافية تعمل في بيئة GIS. تعتمد طرائق التحويل المتاحة منهجية يدوية، مما اقتضى البحث في منهجية آلية تلبي حاجات المستخدمين المختلفة. طُبقت هذه المنهجية في تحويل خرائط طبوغرافية منجزة بطرائق مساحية متعددة في بيئة CAD إلى بيئة GIS, و تُظهر النتائج أن المنهجية الآلية المقترحة تحقق النتيجة المرجوة لعملية التحويل، و توفر الوقت و الجهد و لا تغفل أية طبقة مكانية موجودة في ملفات CAD, بعد الالتزام بالاشتراطات التي تتطلبها المنهجية المقترحة.
عندما يحدث الانسكاب النفطي، فإنه من الضروري جدا أن يتم الإسراع قدر الإمكان في الإجراءات اللازمة من أجل تقليل الأضرار الناجمة و التي يمكن أن تؤثر على الإنسان و الطبيعة في نفس الوقت. بالتالي، و من أجل أن يتم القيام بالعمليات الضرورية في الوقت المناسب ا
لذي يلي الحادثة مباشرة، تم في هذا البحث تطوير نموذج رقمي ثنائي البعد من أجل دراسة أهم العمليات التي تحدث للبقعة النفطية حال انسكابها من السفن على سطح البحر، ألا و هي عملية الانتشار السطحي، كما تم الأخذ بالاعتبار كل من عمليتي التبخر و الانحلال و التي تؤدي إلى فاقد لابأس به من كمية المادة النفطية سواء في الجو أو في عمود الماء أسفل البقعة النفطية، بالإضافية إلى نمذجة هذه العمليات للانسكاب النفطي المنتشر على سطح البحر باستخدام الطريقة التجريبية. بعدئذ، تم إنشاء سيناريوهات للانسكاب النفطي، و من ثم اختبار انتشار البقعة النفطية ذات الكثافة و الموضع الابتدائي المعروفين، و باستخدام الــ MATLAB، و أخيرا تم إجراء محاكاة للتدفق و مناقشتها أيضا.
الواجهة البرمجية المقدمة من خلال هذا البحث تتيح إمكانية التعامل مع
المخططات بسهولة و مرونة من قبل كافة المستخدمين ذوي الاختصاص بالإضافة إلى
توفر إمكانية إدارة, إظهار, بحث, تعديل و حفظ هذه المخططات من خلال الواجهة
البرمجية المعتمدة و التي تم تطبيقه
ا على أكثر من منطقة عقارية و هي تعتبر الأساس في
عملية الأتمتة الشاملة المستقبلية للمديرية.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
