GISmag_vervangerAHN2_7-2014

Ontwikkelingen in Ruimtelijke Informatie & Geo-ICT
Focus op luchtfotografie en fotogrammetrie
Drones, laserscanning en hoogtemodellen
Glasvezelnetten en GIS
GeoBuzz: het zoemt en gonst geo-informatie
www.gismagazine.nl
7 • Oktober/November 2014 • jaargang 12
Lucht
16
Vervanger van het AHN2?
Hoogtemodellen uit luchtfoto’s
Door
Nikkie den Dekker,
Nikki Hulskes,
Cecile Mathijsen
en Jeroen Muller
Tijdens een onderzoek voor de masteropleiding ‘Geographical Information Management
and Applications’ (GIMA) aan de Universiteit Utrecht is er uitgezocht in hoeverre digitale
fotogrammetrie, en specifiek de Semi-Global Matching-methode (SGM), geschikt is voor
het creëren van een 3D-stadsmodel. De kwaliteit van de puntenwolk, die uitkomst is van
de SGM-methode, is uiteindelijk vergeleken met het Nederlandse hoogtemodel: het AHN2.
Hoe zit het met de kwaliteit van dit hoogtemodel vergeleken met een puntenwolk afkomstig van digitale luchtfoto’s?
igitale fotogrammetrie is
mans waarmee wateroverlast wordt
een techniek waarbij tweegesimuleerd.
of driedimensionale modelDaarnaast is de eerdergenoemde 3Dlen worden gecreëerd uit
modellering van steden een veelgeluchtfoto’s. Deze techniek
bruikte toepassing van het AHN2.
wordt al jaren gebruikt, maar sinds kort
Echter, door de lange updatecyclus
is de interesse in deze techniek opnieuw
van het AHN2 is er de kans dat er
toegenomen, mede door de snelle tech- Met behulp van Arcgis is een LOD1 3D-model gecreëerd door het combineren van de BAg en de met verouderde informatie wordt
gemiddelde hoogte van de puntenwolken.
nologische ontwikkelingen. Sinds 2013
gewerkt. Luchtfoto’s worden door de
is er een nieuwe methode genaamd ‘Semi-Global Matching’ (SGM)
Nederlandse gemeenten standaard ieder jaar ingevlogen. Waarom
beschikbaar, die het mogelijk maakt om zeer gedetailleerde puntenwolzou je deze luchtfoto’s niet ook voor de hoogtemodellen gebruiken?
ken te creëren uit luchtfoto’s. Een van de toepassingen van fotogrammeHet zou mogelijk zijn om elk jaar een nieuw hoogtemodel te ontwikketrie is het creëren van digitale hoogtemodellen. In tegenstelling tot voorlen, wat voor stedelijke gebieden helemaal geen slecht idee is.
gaande fotogrammetrie methoden bekijkt SGM ook de sub-pixel.
Hierdoor kan de begrenzing van objecten beter worden weergegeven,
SGM vs AHN2
uitermate geschikt om bijvoorbeeld gebouwen duidelijk weer te geven.
Uiteindelijk is de kwaliteit van het SGM-model vergeleken met de kwaEr zijn daarnaast ook speciale opties om de output van het model voor
liteit van het AHN2. De inputdata bestaan zoals eerdergenoemd uit
stedelijke gebieden te verbeteren. Voor dit onderzoek is het stedelijk
een collectie luchtfoto’s van Tiel die afkomstig zijn uit het voorjaar van
gebied van Tiel onderzocht met de SGM-methode, met behulp van deze
2014. Voor het uitvoeren van het onderzoek is de software ERDAS
opties. Later wordt deze uitkomst vergeleken met het AHN2.
IMAGINE 2014 gebruikt. ArcGIS 10.2 is gebruikt voor het visualiseren
van de uiteindelijke data. Zowel de luchtfoto’s als de SGM-licentie zijn
voor dit onderzoek beschikbaar gesteld door Imagem.
De keerzijde van het AHN2
Het bekendste Nederlandse hoogtemodel is het AHN2. Dit hoogtemoDe uitkomst laat zien dat er een groot verschil is in de resolutie van het
del is gecreëerd op basis van LiDAR-technologie en sinds kort is de
AHN2 en de uitkomst van de SGM-methode. De resolutie van het AHN2
dataset beschikbaar als open data. De lasertechniek waarmee de data
is 50 x 50 centimeter, terwijl de resolutie van het SGM-raster 5 x 5 cenvoor het AHN worden ingewonnen, is relatief duur. De techniek zorgt
timeter is. Dit komt mede door de hoge kwaliteit van de luchtfoto’s, deze
ook voor problemen met het inwinnen van data van glazen oppervlakwerden ook geleverd met een celgrootte van 5 centimeter. Dit verschil
ten, omdat deze oppervlakten het laserlicht doorlaten. Hierdoor ontin kwaliteit is ook zichtbaar in het aantal punten in de puntenwolk. Exact
staan er verkeerde metingen en dit geeft weer een vertekend beeld
hetzelfde gebied telt voor de SGMvan de werkelijke hoogte. Daarnaast
methode 457 miljoen punten vergelewordt het AHN slechts eens per vijf
ken met 22 miljoen punten voor het
jaar opnieuw ingewonnen en geüpdaAHN2. Door dit kwaliteitsverschil zijn
tet. Voor 3D-modellen van dynamische
gedetailleerde objecten, zoals dakkasteden is deze updatecyclus meestal
pellen, veel beter zichtbaar in het resulniet voldoende.
taat van de SGM-methode. Het is ook
mogelijk om de punten een RGB-waarOmdat het AHN2 nu uit open data
de van de originele luchtfoto te geven,
bestaat, wordt het voor veel doeleinwaarmee de werkelijke kleuren van
den gebruikt. Denk hierbij aan het
punten zichtbaar worden. Met een
hydrologische model 3Di van de TU
Delft, Deltares en Neelen & Schuur- Detail puntenwolk van Tiel gegenereerd met de sgM-methode, de kleuren geven hoogtewaardes aan. grote puntendichtheid lijkt de punten-
D
Oktober/November 2014-7
17
wolk daardoor net een luchtfoto. Het
AHN2 kent deze mogelijkheid niet,
omdat deze puntenwolken niet uit
luchtfoto’s afkomstig zijn.
Toegevoegde waarde
sgM-detail puntenwolk van Tiel geprojecteerd in een samenstelling met natuurlijke kleuren.
houden, wat voor stedelijke gebieden
van grote waarde kan zijn. Het nadeel
is echter dat de methode grote hoeveelheden data produceert. De
geschiktheid van de methode is daarom afhankelijk van het doel waarvoor
de methode gebruikt wordt. Ook is het
nodig om digitale luchtfoto’s van hoge
kwaliteit te gebruiken. De SGM-methode is namelijk niet geschikt voor analoge luchtfoto’s, dus voor oude archieffoto’s kan deze methode niet worden
gebruikt. Ook de puntenwolk op zich,
zonder daarvan een raster te vormen,
kan gebruikt worden als apart dataproduct. In viewers kan het gebruikt
worden om hoogtes en afstanden te
meten.
De puntenwolk afkomstig van de SGMmethode is zodanig gedetailleerd dat
het mogelijk is om een 3D-model te creëren waarbij de dakstructuren zichtbaar
zijn. Voor het onderzoek is het hoogtemodel van Tiel gekoppeld aan de BAG
(Basisregistratie Adressen en Gebouwen) om eenvoudig een 3D-model te
kunnen generen. Echter, dit 3D-model
geeft alleen een impressie van het stedelijk gebied, terwijl de puntenwolk
sgM-detail puntenwolk van Tiel geprojecteerd in een samenstelling met natuurlijke kleuren.
geschikt is voor een hoger detailniveau
waarbij de dakstructuur en dakkapellen zichtbaar zijn. Dit kan voor de
Er zijn natuurlijk nog factoren die meer onderzoek vergen, maar de
signalering van illegale bouwwerken of dakkapellen erg nuttig zijn.
mogelijkheden zijn er en deze moeten daarom ook niet onbenut blijven.
Daarnaast is het mogelijk om met behulp van oblieke luchtfoto’s de puntenwolk in de toekomst nog gedetailleerder en vollediger te maken.
nikkie den Dekker [email protected], nikki Hulskes [email protected],
Door de gedetailleerde kwaliteit van de puntenwolk is de SGM-methoCecile Mathijsen [email protected] en Jeroen Muller [email protected] zijn tweedejaars
de zeer geschikt voor het creëren van 3D-stadsmodellen. Daarnaast is
masterstudenten giMA. Ze zijn op dit moment nog niet afgestudeerd, maar zitten in hun afstudeerperiode.
het mogelijk om met recente luchtfoto’s het hoogtemodel up-to-date te
Deze master duurt twee jaar.
advertentie
Slimme oplossingen met locatie-informatie
De intelligentie van locatie-informatie benutten, dat
kan Geodan als geen ander. Of het nu gaat om het slim
beveiligen van evenementen, het sneller oplossen van
incidenten, het design van smart cities of het optimaliseren
van uw werkproces. Altijd streven wij naar een balans
tussen de wensen van onze klanten en partners en de
mogelijkheden van de nieuwste technologieën en open
data. Mobiel, online én oﬄine.
Met meer dan 140 creatieve professionals vertalen we
locatie-vraagstukken in slimme, doelgerichte en besparende
oplossingen.
Wij zijn op zoek naar nieuwe collega’s
> www.geodan.nl/vacatures
Wilt u weten hoe u locatie-informatie beter kunt benutten?
E [email protected] + T 020-5711 311 + @GeodanNL
www.geodan.nl
Oktober/November 2014-7
EENVOUDIG MEER GEOSPATIAL
GIS, REMOTE SENSING, FOTOGRAMMETRIE
DATA MANAGEMENT, COMPRESSIE
SMART WORKFLOWS, GEOMEDIA WEBMAP, MOBIEL
KUN JE POINT CLOUDS IN 3D SERVEREN?
WAT IS ER SPANNEND AAN DYNAMISCH GIS?
DIT EN NOG VEEL MEER VAN O.A. HEXAGON GEOSPATIAL’S COO
NIEUWSGIERIG?
KOM DAN OP 30 OKTOBER NAAR HEXAGON GEOSPATIAL BENELUX
REGISTREER OP WWW.IMAGEM.NL/HEXGEOBLX

Download Report