A new Lidar survey for Flanders – a promising tool for discovering our cultural heritage Jo Van Valckenborgh – Toon Petermans – Nancy Van Camp AGIV – Afdeling Geodiensten
Agenda
Inleiding
DHMV-II project • Wat is airborne LiDAR? • Plan van aanpak DHMV-II • Stand Van Zaken • DHMV-II producten • Specificaties op testproject Geraardsbergen • Visualisatie op testproject Geraardsbergen
Voorbeeldtoepassingen
Potentieel van de Beeldverwerkingsketen GDI-Vlaanderen (BVK) • Testdata • Remote sensing data
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
A new LIDAR survey
• Inleiding
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• Inleiding
2001 – 2003: Digitaal Hoogte Model Vlaanderen (DHMV-I) 2012 : Testproject Geraardsbergen 2013 - 2015: DHMV-II
Sessie 28 – Vlaanderen in 3D
AGIV-Trefdag - 28 november 2013
DHMV-II
• Wat is airborne LiDAR
Remote sensing techniek waarbij m.b.v. lasertechniek het aardoppervlak wordt gescand en waarbij voor elk gereflecteerd punt een afstand- en positiebepaling wordt berekend zodanig dat elk punt in de ruimte kan worden gegeorefereerd. Verschillende platforms: Airborne - mobile - statisch
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II • Wat is airborne LiDAR
Voordelen t.o.v. ander remote sensing technieken: • Snel en gebiedsdekkend ( puntendichtheid) • Zeer nauwkeurig (hoogtebepaling < 5 cm) • Multipele reflecties => onder bladerdek ook hoogtewaarden • Zeer hoge en homogene puntdichtheden mogelijk • Geen omvalling van objecten, wel schaduw • Combinatiemogelijkheden (bv. luchtopnames, thermografie…) • In mindere weersomstandigheden en zonder daglicht ook mogelijk • Zeer veel toepassingen
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• Plan van aanpak
LiDAR-puntenwolk puntendichtheid
gemiddeld 16 punten per m²
opnamejaren
2013-2015
gebiedsbedekking
Vlaams Gewest + 5km buffer incl. Brussels Hoofdstedelijk Gewest
productie-eenheid
NGI kaartblad
geometrische nauwkeurigheid
10cm XY 5cm Z
Luchtopnamen resolutie
10cm
beeldinformatie
RGB
geometrische nauwkeurigheid
10cm XY
Sessie 28 – Vlaanderen in 3D
AGIV-Trefdag - 28 november 2013
DHMV-II
• Vergeleken met DHMV-I
LiDAR-puntenwolk puntendichtheid
gemiddeld 1 punt per 4m²
opnamejaren
2001-2004
gebiedsbedekking
Vlaams Gewest
productie-eenheid
Stroombekkens
geometrische nauwkeurigheid
10cm XY 7cm Z
Sessie 28 – Vlaanderen in 3D
AGIV-Trefdag - 28 november 2013
DHMV-II
Sessie 28 – Vlaanderen in 3D
• Plan van aanpak
AGIV-Trefdag - 28 november 2013
DHMV-II
Sessie 28 – Vlaanderen in 3D
• Stand van zaken
AGIV-Trefdag - 28 november 2013
DHMV-II
• Plan van aanpak
Vluchtspecificaties • Wintervliegseizoen: 15 nov – 15 april (minimaal bladerdek) • Rekening houdend met de weersomstandigheden - niet tijdens of net na periodes met neerslag, sneeuw, hagel - niet tijdens periodes met mist of lage bewolking - niet wanneer de windsnelheid > 4 Beaufort
• Rekening houdend met de lichtomstandigheden (daglicht noodzakelijk) • Rekening houdend met de GPS-satellietconstellatie • Rekening houdend met het getijde (kust, Westerschelde): - punten aan de waterlijn liggen systematisch lager dan 1m TAW
Sessie 28 – Vlaanderen in 3D
AGIV-Trefdag - 28 november 2013
DHMV-II
• Plan van aanpak
LiDAR-verwerking • Gebruik van LAS formaat (XYZ, intensiteit, GPS, RGB, classificatie, … + metadata) • toekenning RGB-kleurwaardes uit luchtopnamen • classificatie in: - maaiveldpunten (LAS klasse 2) - niet-maaiveldpunten (LAS klasse 1) - water (LAS klasse 9)
• Belgische Lambert72 (EPSG 31370) / TAW referentiesysteem • absolute altimetrische nauwkeurigheid:
5cm RMSE
• absolute planimetische nauwkeurigheid:
10cm RMSE
Sessie 28 – Vlaanderen in 3D
AGIV-Trefdag - 28 november 2013
DHMV-II LiDAR Puntenwolk (LAZ)
• producten DSM
(1 en 5 m geoTiff)
DTM
(1 en 5 m geoTiff)
Orhtofotomozaïek (0,10 m geoTiff) Kleurenluchtfoto’s (0,08 m geoTiff)
Sessie 28 – Vlaanderen in 3D
AGIV-Trefdag - 28 november 2013
Testproject specs
• Projectgebied
A new LIDAR survey
6 x 5 km Buffer Overstromingsgebieden GRB beschikbaar
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject specs
• Coverage
Vereist: 50% overlap (1% tolerantie) Dataset: 66% overlap => elke locatie ca. 3 x bedekt met vluchtstrook
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject specs Vereist: 8 pts/m² per vliegstrook (first/last returns) Dataset: 9.6 pts/m² per vliegstrook Vliegparameters:
• Puntendichtheid Vliegstrook
Pts/m²
• Hoogte = 390 m • Snelheid 62 m/s • Strip = ca 450 m • Strookafstand = ca 180 me • Laser: 266000 pts/sec
Puntdichtheid observaties: • Meteorologische omstandigheden en
rolbewegingen • Wind mee / tegen • Geen reflecties op water • vegetatie / maaiveld • MTA zone 2 (405 – 735 m)
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject specs
Vereist: minstens 16 pts/m² first/last returns
Dataset: ca 27 pts/m² (last returns)
Multipele returns => factor 1,1 tot 1,5
A new LIDAR survey
• Puntendichtheid Projectgebied
Pts/m²
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject specs
• Nauwkeurigheid
Topografische controleopmetingen uitgevoerd door het AGIV: • • • •
Referentievelden Noklijnen zadeldaken Objecten Maaiveld onder vegetatie
• Grachten
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
Visualisatie • Puntenwolk bovenaanzicht Classificatie + Intensiteit OFM RGB Hoogte + Intensiteit Hoogte Point LiDAR Source RGB + Intensiteit Intensiteit Return Number + Intensiteit
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject Visualisatie
A new LIDAR survey
• Puntenwolk obliek – 3D
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject Visualisatie
A new LIDAR survey
• Puntenwolk profielzicht
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject Visualisatie
A new LIDAR survey
• Puntenwolk globaal
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject Visualisatie
• LiDAR Classificatie
• Maaiveld LAS klasse 2 • Niet-Maaiveld LAS klasse 1 • Water => LAS klasse 9 Additioneel • Hoge vegetatie LAS klasse 5 • Gebouwen => LAS klasse 6
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject Visualisatie DTM
A new LIDAR survey
• Afgeleide producten DTM DSMSlope Slope1m 1m
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject Visualisatie
Aspect (oriëntatie)
A new LIDAR survey
• Afgeleide producten Zonnestraling (Wh/m² op 1 november)
CAA meeting 2013 - Brussel
Testproject Visualisatie
A new LIDAR survey
• 3D Vlaanderen
CAA meeting 2013 - Brussel
Agenda
Inleiding
DHMV-II project • Wat is airborne LiDAR? • Plan van aanpak DHMV-II • Stand Van Zaken • DHMV-II producten • Specificaties op testproject Geraardsbergen • Visualisatie op testproject Geraardsbergen
Voorbeeldtoepassingen
Potentieel van de Beeldverwerkingsketen GDI-Vlaanderen (BVK) • Testdata • Remote sensing data
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• Voorbeeldtoepassingen
Meerwaarde voor diverse partners … op diverse niveaus • (Operationeel) waterbeheer • Bodem- en landbeheer • Nutsleidingen • Energiebeheer • 2,5D tot 3D GRB • Cultureel erfgoed …
Enkele voorbeeldtoepassingen
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• Waterbeheer
Bovengemeentelijke en gemeentelijke waterzuiveringsprogramma’s, uitbouw en beheer van rioolstelsel (RIOGIS, …)
• Gebruik van gedetailleerd DHMV-II is kostenbesparend alternatief voor terreinopmetingen in Vlaanderen. • Haalbaarheidsfase van projecten (keuze en vergelijk van mogelijke tracés) wordt sterk verbeterd. • Tekortkomingen van een GRB als onderlegger wordt sterk verbeterd door toevoegen van hoogte-info aan maaiveld. • Beschikbaar stellen van gebiedsdekkende hoogtedata • DHMV-II t.b.v. hydraulische studies • Optimalisatie inrichting • Optimalisatie regenwaterafvoer en dimensionering grachten, rioleringen, bergingszones
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• Bodem- en landbeheer
DHMV-II, een basis voor update en verfijning van potentiële bodemerosiekaart voor Vlaanderen. voor de watertoets. • naast hellingenkaart, 1 van de 7 watertoetskaarten
voor erosiebeleid • randvoorwaarden het Gemeenschappelijk Landbouwbeleid van de EU (GLB) voor het houden van de toeslagrechten m.b.t. ‘goede landbouw en milieuconditie’
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• Nutsleidingen
DHMV-II zorgt voor een optimalisatie aanleg, ontwerp beheer van nutsleidingen landelijk en stedelijk gebieden Vlaanderen.
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• Nutsleidingen
Elektriciteitsleidingen, lichtmasten, ...
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• Energiebeheer
DMHV-II maakt in ‘3D plannen’ mogelijk van • oriëntatie van dakhellingen en potentiele locaties zonnepanelen in Vlaanderen • windmolenparken, impact visualisaties, … • het simuleren van windstromen
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• 2,5D tot 3D GRB
Potentieel voor een 2,5D tot 3D GRB
2,5 - 3D GRB verstrekt de mogelijke toepassingen voor AGIV en partners GDI-Vlaanderen: • • • • • • • • •
mutatiesignalering wegen, mobiliteit informeren urbane planning crisissituaties geluidscontourkaarten zichtbaarheidsanalysen overstromingsmodelleringen waterbeheer …
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
DHMV-II
• 2,5D tot 3D GRB
Gebouwenentiteiten van het GRB met hoogte-informatie • 2,5D => blokkenmodel • 3D => gebouwenmodel met minstens de dakstructuur LOD1 LOD2 LOD3 …. Citygml: Levels of Detail
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
Agenda
Inleiding Algemeen • LiDAR • Specificaties • Visualisatie
Voorbeeldtoepassingen
Referentietaak : Beeldverwerkingsketen GDI-Vlaanderen (BVK) • Potentieel • Ondersteuning mbt Remote sensing data
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
BVK
• Referentietaak
Structurele samenwerking AGIV – VITO getekend op 15/07/2011 door de Vlaamse Regering • 2012 – 2015: Referentietaak • Opdracht: “Verdere ontwikkeling en exploitatie van de BeeldVerwerkingsKeten (BVK) GDI-Vlaanderen”
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
BVK
• Potentieel
Meerwaarde voor diverse partners GDI-Vlaanderen, … op diverse niveaus
Deelopdrachten • BVK digitale luchtopnamen (opslag, beheer + mutatiedetectie) • BVK mobilemapping (opslag, beheer + hosting) • BVK LIDAR (opslag, beheer + hosting)
Uitbreidingen • Mobilemapping en lidaropname bevaarbare waterlopen (W&Z, nv De Scheepvaart) •… • Innovatieve toepassingen • Operationalisatie en optimalisatie bestaande processen binnen GDIVlaanderen - modelleringen op de brondata - aanmaak afgeleide datasets on-demand -…
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
• Potentieel
BVK
MM
LIDAR
BVK GDIVlaanderen
Luchtop namen
DHMV-II
Themat. toep.
3D GRB
3D Toep.
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
BVK
• Potentieel
BVK : Beeldverwerkingsketen GDI-Vlaanderen – structurele samenwerking tussen AGIV en VITO
• Mobile mapping: Online storage + archief + data life-cycle management Hosting Processing services • Airborne multispectrale beelden : Online storage + archief + data life-cycle management Hosting Processing services • Airborne/Terrestrial LiDAR: Online storage + archief + data life-cycle management Hosting Processing services Samenwerking ‘open’ voor nieuwe taken, nieuwe services, nieuwe partners. A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
BVK
• Ondersteuning
Data viewen: Opvragen data/metadata via standaard GIS interfaces (GIS pakket : Quantum GIS)
Data viewen en occasioneel downloaden van 1 of meerdere datafiles : BVK viewer : https://remotesensing.agiv.be/bvkviewer/
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
BVK
• Ondersteuning
Data in batch downloaden : Java download applicatie (http://agiv.be/gis/diensten/?catid=223)
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
BVK
• Ondersteuning
Ruwe data downloaden (demo) Ruwe RGB luchtbeelden (7 cm resolutie) ten behoeve van 3D fotogrammetrie https://remotesensing.agiv.be/ DownloadPortal/ (tweede helft juni operationeel)
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
Vragen
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel
Contactgegevens AGIV AGIV-Contactpunt
Jo Van Valckenborgh Afdeling Geodiensten Stafmedewerker Innovatie
Gebroeders Van Eyckstraat 16 9000 Gent Tel.: 09 261 52 00 Fax: 09 261 52 99
[email protected] http://www.agiv.be
[email protected] Tel. 09 261 52 26
Toon Petermans Afd. Geodiensten
[email protected] Tel. 09 261 72 17
Nancy Van Camp Afd. Geodiensten
[email protected] Tel. 09 261 52 96
A new LIDAR survey
CAA meeting 2013 - Brussel