Title (deu)
Datenerfassungsaspekte & Qualitätsanforderungen an ein digitales Oberflächenmodell als Basis einer Schattensimulation für Radfahrwege im GIS
Parallel title (eng)
Data acquisition aspects & quality requirements for a digital surface model as basis of a shadow simulation for bicycle paths in GIS
Author
Birgit Ortner
Advisor
Andreas Riedl
Assessor
Andreas Riedl
Abstract (deu)
In der vorliegenden Arbeit wurden die Anforderungen an Digitale Oberflächenmodelle (DOM) sowie deren Erfassungsmethoden für eine GIS-basierte Schattensimulation entlang eines Radweges im ländlichen Raum des nördlichen Waldviertels in Niederösterreich untersucht. Dabei wurden einerseits bereits verfügbare Digitale Oberflächenmodelle aus öffentlicher Hand herangezogen und andererseits ein eigenes DOM mittels UAV- Befliegung (Unmanned Aerial Vehicle) und SfM (Structure from Motion) Verfahren für drei Abschnitte der Radroute erstellt. Für Ersteres wurden ein DOM aus einem Image Matching Verfahren auf Grundlage der Luftbildbefliegung und insgesamt drei DOMs aus einer Airborne Laserscanning Befliegung mit unterschiedlichen räumlichen Auflösungen untersucht. Ziel war es zu herauszufinden, ob mit den bereits bestehenden Modellen aus flugzeuggestützter Datenerfassung eine akkurate Modellierung des Schattens möglich ist und inwiefern mit einem DOM aus UAV-Datenerfassung bessere Ergebnisse erzielt werden können. Die Schattenmodellierung wurde mit dem Solar Radiation Tool in ArcGIS Pro durchgeführt. Hinsichtlich der Anforderungen an die Digitalen Oberflächenmodelle für eine akkurate Schattensimulation konnte festgestellt werden, dass unabhängig der Erfassungsmethode eine räumliche Auflösung von zumindest 5 m erforderlich ist, um eine Schattenmodellierung entlang des Radweges sinnvoll durchführen zu können. Die besten Ergebnisse konnten aufgrund der hohen Auflösung und der Aktualität der Daten mit dem eigenen DOM aus SfM-UAV erzielt werden. Verglichen mit den unterschiedlichen bereits verfügbaren DOMs ist der Mehrwert einer eigenen Befliegung aber abzuwägen, da die Ergebnisse des SfM-UAV-DOMs nur geringfügig besser sind. Von den DOMs aus öffentlicher Hand konnten mit dem aus Airborne Laserscanning generierten Modell mit einer Auflösung von 1 m die besten Ergebnisse erzielt werden.
Abstract (eng)
In this work, the requirements for Digital Surface Models (DSM) as well as their acquisition methods for a GIS-based shadow simulation along a bicycle route in the rural area of the northern Waldviertel in Lower Austria were investigated. On the one hand, already available Digital Surface Models from public sources were used. On the other hand, an own DSM was created from UAV (unmanned aerial vehicle) surveys and SfM (Structure from Motion) methods for three sections of the bike route. For the former, a DSM from an image matching procedure based on aerial photography and a total of three DSMs from an airborne laser scanning survey with different spatial resolutions were examined. The objective was to determine if accurate shadow modeling could be accomplished using available models from airborne data collection and to what degree superior outcomes might be obtained with a DSM from UAV data acquisition. Shadow modeling was performed using the Solar Radiation tool in ArcGIS Pro. Regarding the requirements of the digital surface models for precise shadow simulation, it was found that a spatial resolution of at least 5 m is necessary regardless of the acquisition method to perform useful shadow modeling along the bike route. The best results were obtained using the SfM-UAV DSM due to the high resolution and timeliness of the data. However, when compared to the various DSMs already available, the added value of an UAV survey must be weighed, as the results of the SfM DSM are only slightly better. Comparing the DSMs from public sources, the model generated from airborne laser scanning with a resolution of 1 m provided the best results.
Keywords (deu)
Digitale Oberflächenmodelle3D DatenerfassungPhotogrammetrieStructure from MotionSchattenmodellierungGIS
Keywords (eng)
digital surface models3D data acquisitionphotogrammetrystructure from motionshadow modelingGIS
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1832569
rdau:P60550 (deu)
xii, 101 Seiten : Illustrationen
Number of pages
114
Association (deu)
Title (deu)
Datenerfassungsaspekte & Qualitätsanforderungen an ein digitales Oberflächenmodell als Basis einer Schattensimulation für Radfahrwege im GIS
Parallel title (eng)
Data acquisition aspects & quality requirements for a digital surface model as basis of a shadow simulation for bicycle paths in GIS
Author
Birgit Ortner
Abstract (deu)
In der vorliegenden Arbeit wurden die Anforderungen an Digitale Oberflächenmodelle (DOM) sowie deren Erfassungsmethoden für eine GIS-basierte Schattensimulation entlang eines Radweges im ländlichen Raum des nördlichen Waldviertels in Niederösterreich untersucht. Dabei wurden einerseits bereits verfügbare Digitale Oberflächenmodelle aus öffentlicher Hand herangezogen und andererseits ein eigenes DOM mittels UAV- Befliegung (Unmanned Aerial Vehicle) und SfM (Structure from Motion) Verfahren für drei Abschnitte der Radroute erstellt. Für Ersteres wurden ein DOM aus einem Image Matching Verfahren auf Grundlage der Luftbildbefliegung und insgesamt drei DOMs aus einer Airborne Laserscanning Befliegung mit unterschiedlichen räumlichen Auflösungen untersucht. Ziel war es zu herauszufinden, ob mit den bereits bestehenden Modellen aus flugzeuggestützter Datenerfassung eine akkurate Modellierung des Schattens möglich ist und inwiefern mit einem DOM aus UAV-Datenerfassung bessere Ergebnisse erzielt werden können. Die Schattenmodellierung wurde mit dem Solar Radiation Tool in ArcGIS Pro durchgeführt. Hinsichtlich der Anforderungen an die Digitalen Oberflächenmodelle für eine akkurate Schattensimulation konnte festgestellt werden, dass unabhängig der Erfassungsmethode eine räumliche Auflösung von zumindest 5 m erforderlich ist, um eine Schattenmodellierung entlang des Radweges sinnvoll durchführen zu können. Die besten Ergebnisse konnten aufgrund der hohen Auflösung und der Aktualität der Daten mit dem eigenen DOM aus SfM-UAV erzielt werden. Verglichen mit den unterschiedlichen bereits verfügbaren DOMs ist der Mehrwert einer eigenen Befliegung aber abzuwägen, da die Ergebnisse des SfM-UAV-DOMs nur geringfügig besser sind. Von den DOMs aus öffentlicher Hand konnten mit dem aus Airborne Laserscanning generierten Modell mit einer Auflösung von 1 m die besten Ergebnisse erzielt werden.
Abstract (eng)
In this work, the requirements for Digital Surface Models (DSM) as well as their acquisition methods for a GIS-based shadow simulation along a bicycle route in the rural area of the northern Waldviertel in Lower Austria were investigated. On the one hand, already available Digital Surface Models from public sources were used. On the other hand, an own DSM was created from UAV (unmanned aerial vehicle) surveys and SfM (Structure from Motion) methods for three sections of the bike route. For the former, a DSM from an image matching procedure based on aerial photography and a total of three DSMs from an airborne laser scanning survey with different spatial resolutions were examined. The objective was to determine if accurate shadow modeling could be accomplished using available models from airborne data collection and to what degree superior outcomes might be obtained with a DSM from UAV data acquisition. Shadow modeling was performed using the Solar Radiation tool in ArcGIS Pro. Regarding the requirements of the digital surface models for precise shadow simulation, it was found that a spatial resolution of at least 5 m is necessary regardless of the acquisition method to perform useful shadow modeling along the bike route. The best results were obtained using the SfM-UAV DSM due to the high resolution and timeliness of the data. However, when compared to the various DSMs already available, the added value of an UAV survey must be weighed, as the results of the SfM DSM are only slightly better. Comparing the DSMs from public sources, the model generated from airborne laser scanning with a resolution of 1 m provided the best results.
Keywords (deu)
Digitale Oberflächenmodelle3D DatenerfassungPhotogrammetrieStructure from MotionSchattenmodellierungGIS
Keywords (eng)
digital surface models3D data acquisitionphotogrammetrystructure from motionshadow modelingGIS
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1941878
Number of pages
114
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