Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Syftet med detta arbete var att undersöka om stereomatchade flygbilder kan ersätta dyr helikopterbaserad laserskanning, i arbetet att längs kraftledningsgator identifiera enskilda träd som riskerar att på något sätt skada ledningarna. Möjligheten att använda Lantmäteriets färdiga flygbilder skulle kunna leda till minskade kostnader för inventering. I studien bearbetade vi data från området Remningstorp som under år 2014 både har flygfotograferats och laserskannats med hög punkttäthet. Vi identifierade träd utifrån ytmodeller baserade på flygfoton respektive laserskanning med hjälp av ett segmenteringsverktyg, för att utifrån dessa träd använda två metoder för höjdskattning. Laserskanning antogs vara facit. I metod 1 extraherades höjdvärden för enskilda träd utifrån rasterbilder, i metod 2 användes istället punktmoln. Fler träd identifierades i ytmodellen baserad på laserskanningen, 1145 träd över 15 meter identifierades medan 1024 träd identifierades utifrån fotogrammetriska ytmodellen. Korrelationen mellan laserskanning och flygfoto blev för metod 1: 0,62, medan metod 2 hade en korrelation på 0,97. Determinationskoefficienten blev för metod 1: 38,4 % medan det för metod 2 blev det högre värdet av 94,2 %. I termer av Root Mean Square Error (RMSE) och relativt RMSE gav metod 1 värden på 2,898 meter och 14,21 % medan det för metod 2 blev 0,752 meter och 3,45 %. Metod 2 genererade bättre resultat än metod 1 och vi bedömer att det finns potential att vidareutveckla metoden för att i framtiden kunna använda den för att identifiera enskilda träd. Vi bedömer att stereomatchade flygbilder har potential att vara likvärdiga med laserskanning för identifiering och skattning av enskilda träds höjd.

The purpose of this thesis was to investigate whether stereo matched aerial photos can replace expensive helicopter based lasers canning in detecting individual trees which could possibly damage power lines. The possibility to use Lantmäteriets aerial images could lead to decreased costs for inventory.

In this study we processed data from Remningstorp that has been both air-photographed and laser scanned with a high point density. We identified trees from surface models based upon the aerial images and laser scanning, by using a segmenting tool. Two methods for estimating height on these trees were used. We chose to use the estimates from the laser scanning as the true height values. In method 1, the individual height values were extracted from rasters; point clouds were used for method 2. More trees were identified from the surface model based upon laser scanning, 1145 trees over 15 meters, than in the surface model based upon aerial images, 1024 trees. The correlation was 0,62 respectively 0.97 for method 1 and 2. Coefficient of determination was 38.4 % for method 1, while method 2 had a value of 94.2 %. Root Mean Square Error (RMSE) and relative RMSE was 2.898 meters and 14.21 % for method 1 and 0.752 meters and 3.45 % for method 2.

Method 2 generated better results compared to method 1 and based on this, we think there is potential to further develop this method and in the future use it to identify and estimate individual trees and their height. We therefore assess that stereo matched aerial images have the potential to be equivalent to laser scanning in identifying individual trees and for estimating their height.