Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Integracja danych fotogrametrycznych i laserowych
Tok studiów:
2016/2017
Kod:
DGK-1-607-s
Wydział:
Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Geodezja i Kartografia
Semestr:
6
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż, prof. AGH Tokarczyk Regina (tokarcz@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż, prof. AGH Marmol Urszula (entice@agh.edu.pl)
dr inż. Rzonca Antoni (arz@agh.edu.pl)
dr inż. Borowiec Natalia (nboro@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Moduł obejmuje nabycie wiedzy i umiejętności łączenia pomiarów fotogrametrycznych i skanowania laserowego lotniczego i naziemnego w produktach kartograficznych.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Posiada wiedzę na temat przetwarzania obrazów cyfrowych wykorzystywanego dla celów fotogrametrii i teledetekcji GK1A_W01, GK1A_W10, GK1A_W02, GK1A_W13 Wykonanie projektu,
Projekt,
Egzamin
M_W002 Posiada wiedzę na temat integracji danych skaningu laserowego lub naziemnego z danymi fotogrametrycznymi dla opracowania najważniejszych produktów fotogrametrii. GK1A_W16, GK1A_W05, GK1A_W03, GK1A_W11, GK1A_W13 Wykonanie projektu,
Projekt,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Posiada wiedzę w zakresie pozyskiwania i przetwarzania produktów skaningu laserowego GK1A_W10, GK1A_W16, GK1A_W03, GK1A_W11, GK1A_W13 Kolokwium,
Wykonanie projektu,
Projekt,
Egzamin
M_W004 Posiada wiedzę na temat zasad projektowania i wykonywania najważniejszych pomiarów fotogrametrii w bliskim zasięgu GK1A_W10, GK1A_W08, GK1A_W03, GK1A_W12, GK1A_W13 Wykonanie projektu,
Kolokwium,
Projekt,
Egzamin
Umiejętności
M_U001 Posiada umiejętność przetwarzania i integracji danych do wykonania najważniejszych produktów fotogrametrii w wybranym oprogramowaniu GK1A_U14, GK1A_U16, GK1A_W14, GK1A_U06, GK1A_W13, GK1A_U08, GK1A_U10 Wykonanie projektu,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Posiada umiejętność podstawowych działań na chmurze punktów uzyskanej ze skanowania laserowego GK1A_U15, GK1A_U13, GK1A_U06, GK1A_U08, GK1A_U20 Wykonanie projektu,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Posiada umiejętności wykonania wybranych fotogrametrycznych pomiarów na podstawie zdjęć naziemnych w bliskim zasięgu GK1A_U07, GK1A_U15, GK1A_U13, GK1A_U09, GK1A_U06, GK1A_U20 Wykonanie projektu,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fotogrametrii i skaningu laserowego GK1A_K01 Wykonanie projektu,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Posiada wiedzę na temat przetwarzania obrazów cyfrowych wykorzystywanego dla celów fotogrametrii i teledetekcji + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada wiedzę na temat integracji danych skaningu laserowego lub naziemnego z danymi fotogrametrycznymi dla opracowania najważniejszych produktów fotogrametrii. + - - - - - - - - - -
M_W003 Posiada wiedzę w zakresie pozyskiwania i przetwarzania produktów skaningu laserowego + - - - - - - - - - -
M_W004 Posiada wiedzę na temat zasad projektowania i wykonywania najważniejszych pomiarów fotogrametrii w bliskim zasięgu + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Posiada umiejętność przetwarzania i integracji danych do wykonania najważniejszych produktów fotogrametrii w wybranym oprogramowaniu - - - + - - - - - - -
M_U002 Posiada umiejętność podstawowych działań na chmurze punktów uzyskanej ze skanowania laserowego - - - + - - - - - - -
M_U003 Posiada umiejętności wykonania wybranych fotogrametrycznych pomiarów na podstawie zdjęć naziemnych w bliskim zasięgu - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fotogrametrii i skaningu laserowego + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Lotniczy skaning laserowy

    Skanery lotnicze, budowa najważniejszych systemów. Georeferencja danych: GPS/IMU. Podstawowe działania na chmurze punktów: filtracja szumów, klasyfikacja chmury. Błędy i wyrównanie bloku danych LSL.
    Tworzenie NMT i NMPT z danych LSL.
    Inne techniki pomiaru danych do NMT: interferometria radarowa.

  2. Naziemny skaning laserowy

    Skanery naziemne. Podstawowe działania na chmurze punktów: filtracja szumów, łączenie i wyrównanie chmur punktów.

  3. Fotogrametria bliskiego zasięgu.

    Kalibracja kamery niemetrycznej. Układ kanoniczny kamer, geometria epipolarna. Wyrównanie naziemnej sieci zdjęć niemetrycznych. Automatyzacja pomiarów na zdjęciach. Matching pikselowy.

  4. Modelowanie 3D

    Rodzaje modeli. Metody tworzenia modeli na podstawie różnych danych. Teksturowanie

  5. Przykłady integracji danych

    Integracja danych LSL i fotogrametrycznych w produkcji ortofotomapy.
    Integracja danych LSL i fotogrametrycznych w tworzeniu modeli miast 3D.
    Tworzenie wirtualnych modeli obiektów na podstawie zintegrowanych danych fotogrametrycznych i laserowego skanowania naziemnego.

Ćwiczenia projektowe:
  1. Modelowanie budynku na podstawie danych z lotniczeg o skaningu laserowego i zdjęć naziemnych

    Podstawowe działania na chmurze punktów z LSL. Wektoryzacja krawędzi i dachu budynku na chmurze punktów. Wykonanie zdjęć kamerą niemetryczną w celu teksturowania, wykonanie fotoplanów z tych zdjęć. Opracowanie wirtualnego modelu budynku w wybranym oprogramowaniu.

  2. Generowanie i kontrola ortoobrazu z wykorzystaniem NMT pochodzącego z danych LSL
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 130 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 3 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 30 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 2 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Wykonanie projektu 20 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Przygotowanie do zajęć 5 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest średnią wagowaną ocen z wszystkich form zajęć. Wagi dla ocen cząstkowych są takie same i wynoszą 0,5.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

• Znajomość podstaw geometrii wykreślnej
• Znajomość postaw algebry liniowej (operacje na wektorach i macierzach)
• Znajomość podstaw optyki i fizyki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Kurczyński Z. “Fotogrametria”, PWN, 2014
Kurczyński Z., Preuss R.: “Podstawy Fotogrametrii”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2002
Butowtt J., Kaczynski R: “Fotogrametria”, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, 2003
Sitek Z.: “Zarys teledetekcji lotniczej i satelitarnej” – Wydawnictwa AGH, Kraków, 1992
Sitek Z: „Fotogrametria ogólna inżynierska”, PPWK, Warszawa 1991
Mularz S., „Podstawy Teledetekcji. Wprowadzenie do GIS”, Wydawnictwo PK, Kraków 2004
Kurczyński Z, „Lotnicze i satelitarne obrazowanie Ziemi” tom 1 i 2, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006
Bernasik J., Mikrut S.: „Fotogrametria inżynieryjna” http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/obliczenia_inzynierskie/a_fotogrametria_inz/index.pdf
Wykłady i konspekty do ćwiczeń: http://fotogrametria.agh.edu.pl/wiki/bin/view/Dydaktyka

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Mikrut S., Kohut P., Pyka K., Tokarczyk R., Barszcz T., Uhl T.: Mobile laser scanning systems for measuring the clearance gauge of railways: state of play, testing and outlook . Sensors , vol. 16, 2016 http://www.mdpi.com/1424-8220/16/5/683/html
2. Pyka K., Mikrut s., Moskal A., Pastucha E., Tokarczyk R.: Problemy automatycznego modelowania i teksturowania obiektów opisujących skrajnię linii kolejowych — Problems of automatic modelling and texturing of objects that describe railway line clearance gauge. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji = Archives of Photogrammetry, Cartography and Remote Sensing ; vol. 25, 2013
3. Tokarczyk R., Kohut P., Mikrut s., Kolecki J.: Przegląd metod teksturowania modeli 3D obiektów uzyskanych na drodze laserowego skanowania naziemnego i technik fotogrametrycznych — Review of methods of texturing 3D object models obtained through terrestrial laser scanning and photogrammetric techniques. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji = Archives of Photogrammetry, Cartography and Remote Sensing ; vol. 24, 2012
4. Kohut P., Mikrut S., Pyka K., Tokarczyk R., Uhl T.:Research on the prototype of rail clearance measurement system. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences ; vol. 39–B4, 2012
5. Tokarczyk R., Kohut p., Kolecki J.: Sensory wizyjne stosowane w systemach do pomiaru skrajni kolejowej i analiza metod ich doboru — Vision sensors in railway clearance measurement systems and analysis of their selection methods. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji = Archives of Photogrammetry, Cartography and Remote Sensing — vol. 23, 2012
6. Mikrut S., Pyka K., Tokarczyk R., Systemy do pomiaru skrajni kolejowej – przegląd i tendencje rozwojowe — Railway clearance measurement systems – review and development trends. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji = Archives of Photogrammetry, Cartography and Remote Sensing ; vol. 23, 2012
7. Pleskacz M., Rzonca A.: Design of a testing method to assess the correctness of a point cloud colorization algorithm — Opracowanie metody oceny poprawności działania algorytmu kolorowania chmury punktów . Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji = Archives of Photogrammetry, Cartography and Remote Sensing ; vol. 28, 2016
8. Rzonce A.: Integracja danych pozyskiwanych metodami fotogrametrycznymi i skanowania laserowego przy inwentaryzacji obiektów zabytkowych [Dokument elektroniczny] — Photogrammetric and laser scanning data integration for inventory monuments , Kraków : Wydawnictwa AGH, 2013.
9. Rzonca A., Majek K.: Lidarometry as a variant of integration of photogrammetric and laser scanning data, Measurement, Automation, Monitoring / Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich. Sekcja Metrologii, Polskie Stowarzyszenie Pomiarów Automatyki i Robotyki POLSPAR ;tytuł poprz.: Pomiary, Automatyka, Kontrola ; vol. 62, 2016
10. Marmol U.: The two-stage filtering of airborne laser data in a frequency domain. Geodesy and Cartography vol. 59 no. 2 s. 83–97, 2010
11. Marmol U., Mikrut S.: Attempts at automatic detection of railway head edges from images and laser data. Image Processing & Communications : an International Journal vol. 17 no. 4 s. 151–160, 2012
12. Twardowski M., Marmol U., . Wizualizacja i przetwarzanie chmury punktów lotniczego skaningu laserowego. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji. vol. 23 s. 457–466, 2012

Informacje dodatkowe:

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności zostaje dobrany indywidualnie do wykonywanego projektu,
Przed końcem semestru prowadzący ustali zasady i terminy uzyskania zaliczeń poprawkowych. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczenia zajęć.
Obecność na wykładach nie jest obowiązkowa i nie warunkuje dopuszczenia do egzaminu. Student może przystąpić do egzaminu pod warunkiem posiadania zaliczenia z ćwiczeń.