belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli...
DESCRIPTION
Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés. Szatmári József 1 – Szijj Nándor 2 – Mucsi László 1 – Van Leeuwen Boudewijn 1 – - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/1.jpg)
Belvízelöntések térképezését Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés és a belvizképződés
modellezését megalapozó modellezését megalapozó
térbeli adatgyűjtéstérbeli adatgyűjtés
Szatmári József 1 – Szijj Nándor 2 – Mucsi László 1 – Van Leeuwen Boudewijn 1 – Tobak Zalán 1
1 SZTE – Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, [email protected]
2 Carto-Hansa Kft. ügyvezető igazgató, [email protected]
FÉNYKÉP, TÉRKÉP, FÉNY - TÉR – KÉP Székesfehérvár, 2010. október 14.
![Page 2: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/2.jpg)
TartalomTartalom
• Belvíz jelenség• Térbeli adatgyűjtés – Mintaterületek• Domborzatmodellek, alkalmazás• Modellezés: Mesterséges neurális
hálózatok (ANN)• Keretrendszer: ANN – GIS
kapcsolata• Eredmények• Következtetések
![Page 3: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/3.jpg)
A belvíz problémaA belvíz probléma
Március 2005 Március 2006 Február 2010
2010. június 8.
2010. szept. 28.
www.vizugy.hu
![Page 4: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/4.jpg)
a. talajtani okok (pl. talajtípus, gyenge vezetőképesség, agrotechnikai gondok),b. domborzati tényezők (pl. zárt depressziók, időszakos domborzati formák),c. geomorfológiai okok (pl. hordalékkúpok pereme, talajvízáramlás),d. hidrogeológiai okok (talajvíz- és rétegvíz-áramlások),e. területhasználati okok (beépítettség, vonalas infrastruktúrák hatása), f. éghajlati okok (talajfagy szerepe, párolgás, vízmérleg, vegetáció),g. társadalmi-politikai okok (pl. csatornarendszerek vegyes kezelése, nem megfelelő karbantartása, politikai határ, közigazgatási határ),h. műszaki (pl. csatornarendszerek), technológiai, vízkormányzási gondok
Belvizek kialakulásában Belvizek kialakulásában szerepet játszó egyedi hatásokszerepet játszó egyedi hatások
![Page 5: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/5.jpg)
A belvíztérképezés A belvíztérképezés
módszertanának kialakításamódszertanának kialakítása
• A térképezés légi távérzékeléses módszerei
• Mobil, térinformatikai rendszerre alapozott terepi térképezés
• Digitális terepmodellek készítése és alkalmazhatóságának vizsgálata az országos és regionális operatív belvízvédekezésben
![Page 6: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/6.jpg)
MintaterületekMintaterületek• 70 km2
• Kiválasztás kritériumai:
- Belvíz előfordulások- Kutatási előzmények- Reptér közelsége
![Page 7: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/7.jpg)
Mintaterületek kiválasztásaMintaterületek kiválasztása
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
Székkutas
Batida
Tápairét
![Page 8: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/8.jpg)
Munkaterületek Munkaterületek meghatározása meghatározása Batida – Tápairét - SzékkutasBatida – Tápairét - Székkutas
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
![Page 9: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/9.jpg)
RepülésRepülés Szeged, 2009.11.19. Hansa-Luftbild GmbH
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
![Page 10: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/10.jpg)
LézerszkennelésLézerszkennelésMűszaki paraméterek és eszközök
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
Repülési paraméterek
Repülőgép Cessna 404 D-IDOS
Repülési sebesség 65 m/s
Relatív repülési magasság 1500 m
Repülés dátuma 2009.11.19
Lézeres mérés paraméterei
Mérőeszköz ALTM 3100 (Optech/Toronto)
Lézermérési frekvencia 70 000 Hz
Max. szkennelési szög ± 18 fok
Szkennelési frekvencia 35 Hz
Sortávolság 725 m
Sorszélesség 250 m
Átfedés 250 m
Pontmérés sűrűsége 1,4 pont/m²
![Page 11: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/11.jpg)
• Koordinátatranszformáció (Lineáris transzformáció 1km-es rácsban, azonos pontok felhaszn.)
• ETRS89 ellipszoidi magassággal -> HD72 Balti magassággal - EHT• A mérőeszköz koordinátáinak kiszámítása (dGPS) - TTC
• Megbízhatóság 1-2 cm,
• Lézerpontok koordinátáinak (x,y,z) számítása - ASDA• Rendszerkalibrálás
– Kalibrációs területek ellenőrzésével– Keresztsorok mérésével
• Mérési pontosság analizálása (két ellenőrzési területre):
LézerszkennelésLézerszkennelésPontadatbázis kiértékelése 1.
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
![Page 12: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/12.jpg)
• Lézerpontok automatikus osztályozása - TerraScan• A talaj- és egyéb pontok szoftveres szétválasztása
• Az automatikus osztályozás interaktív ellenőrzése – GVE, PRO600,TE
• Változtatandó pontok statisztikája:– Az összes „utolsó visszaverődésű” talajpontok száma: 94.947.061 (100%)– Ebből interaktívan másik osztályba sorolt pontok száma: 37.411 (0,04%)
• Modellszámítás (interpoláció) - SCOP• A talajpontok 1m-es rácspont-sűrűségre történő átszámolása és a
domborzatmodell letisztázása,• 1kmx1km-es „csempékre” osztás
LézerszkennelésLézerszkennelésPontadatbázis kiértékelése 2.
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
![Page 13: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/13.jpg)
Mérési eredmények bemutatásaMérési eredmények bemutatásaaz az utolsó utolsó visszaverődésekből leválogatott visszaverődésekből leválogatott tereppontoktereppontok
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
![Page 14: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/14.jpg)
Mérési eredmények bemutatásaMérési eredmények bemutatásadigitális terepmodell digitális terepmodell 1 méteres1 méteres rácsként rácsként lézeres méréslézeres mérés
modellszámításábólmodellszámításából
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
„3D-s” ortofotó
![Page 15: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/15.jpg)
Országos DDM és lézermérés Országos DDM és lézermérés összehasonlításaösszehasonlítása
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
![Page 16: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/16.jpg)
Sztereo légifelvételezés Sztereo légifelvételezés Műszaki paraméterek és eszközökMűszaki paraméterek és eszközök
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
Repülési paraméterek
Repülőgép Cessna 404 D-IDOS
Repülési sebesség 65 m/s
Relatív repülési magasság 1500 m
Repülés dátuma 2009.11.19
Digitális kamera paraméterei
Mérőeszköz Digital Mapping Camera -DMC
Pixel méret (felbontás) 12 µ
Max. látószög 69.2 fok
Érzékelési tartomány Színes és közel-infravörös (RGB+IR)
Sortávolság 1450 m
Sorok közötti átfedés 30%
Soron belüli átfedés 60%
Pixel méret a terepen 15 cm
![Page 17: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/17.jpg)
Sztereo légifelvételezés és Sztereo légifelvételezés és feldolgozásfeldolgozás Illesztőpontok mérése
![Page 18: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/18.jpg)
Mérési eredmények bemutatása- Mérési eredmények bemutatása- TápairétTápairét
élvonalak mérése sztereofotogrammetriai eljárássalélvonalak mérése sztereofotogrammetriai eljárással
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
![Page 19: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/19.jpg)
Mérési eredmények Mérési eredmények bemutatásabemutatása
élvonalak mérése sztereofotogrammetriai eljárással
www.cartohansa.www.cartohansa.huhu
![Page 20: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/20.jpg)
Dombozatmodell végtermékeDombozatmodell végtermékeRácspontok és élek együtt >>
teljesség
![Page 21: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/21.jpg)
VégeredményVégeredményTIN formátumban
![Page 22: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/22.jpg)
Alkalmazás - RégészetAlkalmazás - Régészet
Gorzsa: tell - földvár
![Page 23: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/23.jpg)
Alkalmazás - RégészetAlkalmazás - Régészet
![Page 24: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/24.jpg)
ModellezésModellezésBelvíz-elemzésBelvíz-elemzés
- más megközelítések -
• Lineáris statisztikai módszerek
• Klasszifikáció
• Pálfai képlet:Komplex Belvíz-veszélyeztetettségi Mutatónak =
(176 – 2.3* TALAJVÍZ – 40* TALAJ – 1.8*RELIEF – 5.1* FÖLDHASZNÁLAT – 3.8* FÖLDTAN)* HUMI /20
![Page 25: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/25.jpg)
KeretrendszerKeretrendszer
Mátrix → tömb konverzió
Tréning
Szimuláció
Exportálás
Importálás
Tömb → mátrix konverzió
Tréning adatok
(input / output)
Szimuláció eredménye
Szimuláció input adata
Neurális hálózat
ArcGIS Matlab
![Page 26: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/26.jpg)
LIDAR DDMLIDAR DDM
→ Lokális depressziók 18 k
m
6 km
![Page 27: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/27.jpg)
CIR képekCIR képek
• Légifelvételezés saját képkészítő rendszerrel• 2010. március 24. , június 9. – 2.
belvízvédekezési fokozat • Repülési magasság: 2000 m• Σ 895 kép - mozaikolás• 3 sáv: zöld – vörös - közel infravöros• 62 cm térbeli felbontás
Cessna 172
640 m860 m
![Page 28: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/28.jpg)
CIR képekCIR képek
![Page 29: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/29.jpg)
Terepi felmerésTerepi felmerésMobil GIS eszközökkelMobil GIS eszközökkel
• 2010. március 25.
• 2010. április 29.
![Page 30: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/30.jpg)
TréningTréning
A tréning adatok előfeldolgozásának lépései
Tréning adatok
(input / output)
CIR képek CIR – zöldCIR - vörösCIR - NIR
Digitális domborzat
modell
Filleszköz
Fill és DEM különbsége
Újra-osztályozás
Terepi felmérés (poligon)
Terepi felmérés (raszter)
![Page 31: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/31.jpg)
GIS – ANN kapcsolata GIS – ANN kapcsolata (Tréning)(Tréning)
Betanított Neurális Hálózat
ArcGIS
Python
Matlab
![Page 32: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/32.jpg)
GIS – ANN kapcsolata GIS – ANN kapcsolata (Szimuláció(Szimuláció))
ArcGIS
Python
Python
MatlabArcGIS
EredményEredmény
Neurálishálozat
![Page 33: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/33.jpg)
EredményekEredmények
Validáció vizsgálatTréning eredmény: R = 0.74
A déli (A) tréning terület a GPS-es felméréssel és
az északi (B) szimulációs terület
![Page 34: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/34.jpg)
KövetkeztetésekKövetkeztetések A keretrendszer működik, a neurális
hálózatok alkalmazhatók a belvízelemzésben is
– Könnyen bővíthető több bemeneti adatréteggel
– További dinamikus komponensek– Könnyen bővíthető ANN beállításokkal– Validáció vizsgálat
(terepi adattal, össze-hasonlítás a klasszikus osztályozásokkal)
– Számítási teljesítmény
![Page 35: Belvízelöntések térképezését és a belvizképződés modellezését megalapozó térbeli adatgyűjtés](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081603/56814d12550346895dba4f02/html5/thumbnails/35.jpg)
Köszönjük a figyelmet !Köszönjük a figyelmet !
SZTE TTIKTermészeti Földrajzi és Geoinformatikai
Tanszék
Carto-Hansa Kft. www.cartohansa.hu