Więcej nie zawsze znaczy lepiej

Mam nadzieję, że dzisiejsze spotkanie będzie dowodem na to, jak wiele geodezja ma do zaoferowania wielu różnym dyscyplinom – powiedział mgr inż. Krzysztof Bakuła podczas seminarium „Efektywne wykorzystanie danych geoprzestrzennych w modelowaniu hydraulicznym – współczesna geodezja w służbie hydrologii”.

Dr hab. Zdzisław Kurczyński i mgr inż. Krzysztof Bakuła

Głównym punktem piątkowego seminarium (Warszawa, 26 września) było podsumowanie realizowanego na Wydziale Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej projektu „Redukcja danych wysokościowych zawartych w numerycznych modelach terenu pozyskanych z lotniczego skaningu laserowego do modelowania hydraulicznego”. Rezultaty badań – opracowanie metodyki redukcji ilości danych wysokościowych w postaci NMT dla potrzeb modelowania fali powodziowej – przedstawił mgr inż. Krzysztof Bakuła, kierownik projektu i pracownik WGiK PW.
W ramach projektu poszukiwano takiego sposobu selekcji danych, który maksymalnie zmniejszyłby rozmiar plików (przyśpieszając procesy obliczeniowe) i umożliwił zachowanie dokładności wyjściowego produktu (NMT). Z ogromnego zbioru danych wysokościowych starano się wyeliminować punkty powielające informacje o terenie, a pozostawić te, które są istotne dla opisu wysokości i rzeźby terenu.

Spośród trzech badanych metod ekstrakcji punktów istotnych – algorytm VIP (very important points), TPI (topographic position index), Z-tolerance – najlepsze wyniki uzyskano dla tego trzeciego. Warto jednak zauważyć, że wszystkie z wymienionych powyżej algorytmów przyniosły zadawalające rezultaty – dają możliwość wykorzystania zaledwie kilku procent danych przy stracie dokładności nie większej niż kilka centymetrów względem oryginalnych danych. Weryfikację dokładności przetworzonych modeli wysokościowych przeprowadzono poprzez wykonanie dwuwymiarowego modelowania hydraulicznego i porównania stref zalewowych pomiędzy danymi oryginalnymi a tymi poddanymi redukcji ilościowej.

Seminarium nie ograniczyło się tylko do prezentacji wyników realizacji projektu. Krzysztof Bakuła opowiadał także o tworzeniu mapy ryzyka powodziowego wg standardów opisanych rozporządzeniu w sprawie opracowywania map zagrożenia powodziowego oraz map ryzyka powodziowego. W trakcie prac wykryto pewne niedoprecyzowania w przepisach dotyczące bazy danych obiektów topograficznych i zwrócono uwagę, że rozporządzenie powinno definiować schemat wykorzystania BDOT, która jest najważniejszym materiałem do wytwarzania map ryzyka.
Uczestnicy seminarium mieli ponadto okazję wysłuchać prezentacji o wpływie źródła danych o szorstkości podłoża na wynik modelowania zagrożenia powodziowego, wpływie źródła danych wysokościowych na wynik modelowania oraz Informatycznym Systemie Osłony Kraju przed nadzwyczajnymi zagrożeniami jako źródle danych geoprzestrzennych dla modelowania hydraulicznego. W trakcie seminarium zaprezentowali się również partnerzy projektu – Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Krakowie oraz firma DHI Polska.

Realizowany w latach 2012-14 projekt „Redukcja danych wysokościowych zawartych w numerycznych modelach terenu pozyskanych z lotniczego skaningu laserowego do modelowania hydraulicznego” finansowany był w ramach programu VENTURES Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej ze środków Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka. Opiekunem naukowym projektu jest dr hab. Zdzisław Kurczyński. W ramach prac badawczych założono powstanie: rozprawy doktorskiej, 3 prac magisterskich oraz 6 publikacji naukowych.

Damian Czekaj