Generación y validación de un modelo digital de elevaciones

Transcripción

1 2das Jornadas de captura, procesamiento, análisis y difusión de la información geoespacial 2014 Generación y validación de un modelo digital de elevaciones

2 Temario Antecedentes Objetivo Recursos humanos Metodología Resultados obtenidos Conclusiones

3 Antecedentes Erupción en el Cordón Callue-Volcán Puyehue: Afectación de localidades cercanas: Villa La Angostura, Ing. Jacobacci, etc. Surge la necesidad de contar con la capacidad de generar DEMs a partir de datos satelitales.

4 Antecedentes Erupción en el Cordón Callue-Volcán Puyehue: Afectación de localidades cercanas: Villa La Angostura, Ing. Jacobacci, etc. Surge la necesidad de contar con la capacidad de generar DEMs a partir de datos satelitales.

5 Antecedentes 16/06/ Reunión de consulta para la conformación de un grupo de expertos en uso de datos provenientes de sensores ópticos y radar para la obtención de DEM. (CONAE). 10/10/2012-1er Reunión del grupo de trabajo CIG-DAyE -. (CONAE). 15/11/ Seminario de Radar, dictado por Gabriel Platzek. (CONAE). Del 10 al 14/12/12 - Curso Tratamiento imágenes Radar. Dr. Héctor Del Valle. (CONAE). 18/12/2012-2da reunión del grupo de trabajo CIGDAyE. (Campo de Mayo). 12/04/2013-3ra reunión del grupo de trabajo CIG-DAyE 10/05/2013 Taller de mediciones con GPS (Campo de Mayo). 08al13/09/2013 Campaña de validación Falda del Carmen

6 Proyecto Falda del Carmen

7

8 Objetivo Elaborar y validar modelos digitales de elevaciones generados a partir de imágenes satelitales estereo.

9 Recursos humanos CONAE CIG Ing Mariana Horlent My Ing Agustín Chizzini Melo Lic Josefina Otero Subof Pr TSG José Candia Ing Alvaro Soldano Sarg TSG Graciela Galarza Ing Nicolás Grunfeld Sarg TSG Sebastián Ríos Ing Agrónomo Luciano Romaldi. Cbo 1ro TSG Matías Gutiérrez Suboficial Principal César Hugo Cabrera (Gendarmería Nacional). Sargento Ayudante Luis Alberto Paredes (Gendarmería Nacional). En gabinete: Ing constanza caride Tgm andrea caligaro TSG: Técnico del Servicio Geográfico

10 Equipo de Trabajo

11 Zona de trabajo

12 Zona de trabajo Lugar: Falda del Carmen Córdoba

13 Zona de trabajo Sup: 4300 Ha

14 El proyecto

15 Fases del proyecto Fase Previa: Reunión de información Fase 1: Generación de los MDE Fase 2: Validación

16 Fase Previa Comprendió: Obtención de un par estereo de imágenes satelitales wv2. Elaboración de un modelo digital de elevaciones sin puntos de apoyo. Medición de puntos de apoyo para las imágenes satelitales estereo Densificación del dato de cota IGN para realizar la validación de los modelos.

17 Imagen multiespectral WV2 estereo de la zona de trabajo 06/07/2011

18 Distribución de los Puntos de Apoyo de imágenes (pais)

19 Densificación de puntos Metodología empleada: punto de partida Punto fijo IGN Densificación de la cota por medio de: nivelación geométrica Estación Total Gps geodésico doble frecuencia rtk Gps topográfico post proceso

20 32000 puntos medidos

21 Fase 1 Generación de los DEM Comprendió: Elaboración de modelos digitales de elevaciones con puntos de apoyo utilizando distintas técnicas. MDE - AUTOMÁTICO SIN APOYO MDE - AUTOMÁTICO CON APOYO MDE - RESTITUCIÓN

22 Fase 2 validación Comprendió: Comparación entre los modelos de elevaciones y los datos medidos en campo. Análisis de los datos de validación

23 HERRAMIENTA UTILIZADA PARA LA VALIDACIÓN VALOR DE Z EN EL DEM VALOR DE COTA EN EL TERRENO

24 METODOLOGÍA

25 METODOLOGÍA APLICADA - imágenes - Datos de Campo Planificación Reunión de Información Validación Elaboración de los Modelos Producto final

26 Resultados Obtenidos

27 Resultados Obtenidos: MDE - Automático sin apoyo MDE - Automático con apoyo MDE - Restitución

28 Resultados Obtenidos MODELO OBTENIDO POR ESTEREOCORRELACIÓN AUTOMÁTICA Sin apoyo de campo

29 Modelo de elevaciones (Automático)

30 Resultados Obtenidos - modelo sin datos de campo Diferencia (media aritmética) = m Diferencia (media aritmética) = m

31 Resultados Obtenidos MODELO OBTENIDO POR ESTEREOCORRELACIÓN AUTOMÁTICA Con apoyo de campo

32 Modelo de elevaciones (Automático con datos de campo)

33 Modelo AUTOMÁTICO con datos de campo Diferencia (media aritmética) = m Diferencia (media aritmética) = m

34 Resultados Obtenidos MODELO OBTENIDO POR RESTITUCIÓN Con apoyo de campo

35 Modelo de elevaciones Resolución 5 m error 2 m

36 Modelo RESTITUCIÓN Diferencia (media aritmética) = 1,1544 m Diferencia (media aritmética) = 0,867 m

37 CONCLUSIONES Diferencia (media aritmética) sin Apoyo de Campo en metros MODELO LLANA MOVIDA AUTOMATICO RESTITUCION Diferencia (media aritmética) con Apoyo de Campo en metros MODELO LLANA MOVIDA AUTOMATICO RESTITUCION Es necesario tener puntos de apoyo (PA) medidos en el terreno. Los puntos de validación medidos deben ser independientes de los PA. El comportamiento en zona llana es mejor en el modelo automático. El comportamiento en zona movida es mejor en el modelo de restitución. De manera global el modelo de restitución tiene mejor comportamiento que el modelo automático.

38 Diferencia (media aritmética) = m CUANTOS PUNTOS SON NECESARIOS PARA LA VALIDACIÓN DEL MODELO

39 Grilla generada para la validación

40 Zona llana Puntos Modelo RMSE Automático Estrategias Sigma Automático Restitución Estrategias Restitución Modelo est Modelo automático 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 RMSE RMSE 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, Modelo restitución RMSE 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, Nro puntos x unidad de grilla Nro puntos x unidad de grilla Nro puntos x unidad de grilla 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 Automático Estrategias Restitución

41 Zona movida Puntos Modelo RMSE Sigma Automático Estrategias Restitución Automático Estrategias Restitución Modelo automático Modelo est 5,00 4,50 4,50 4,00 4,00 RMSE RMSE 5,00 3,50 3,50 3,00 3,00 2,50 2,50 2,00 2, Nro puntos x unidad de grilla Modelo restitución Nro puntos x unidad de grilla 6,00 5,00 5,00 4,50 4,00 4,00 2 Automático RMSE 3,00 3,50 3,00 2,00 2,50 1,00 2,00 0, Nro puntos x unidad de grilla Estrategias Restitución

42 Zona llana y movida Puntos Modelo RMSE Automático Estrategias Sigma Automático Restitución Estrategias Restitución Modelo est Modelo automático 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 RMSE RMSE 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Modelo restitución RMSE 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Nro puntos x unidad de grilla Nro puntos x unidad de grilla Nro puntos x unidad de grilla 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Automático Estrategias Restitución

43 Consideraciones Para el modelo automático, la densidad es 15 x unidad de grilla (75 ha.) Para el modelo de restitución la densidad es 2 x unidad de grilla (75 ha.) La cantidad de puntos es diferente para cada modelo Faltan muestras y análisis para determinar el cambio de escala.

44 CONCLUSIONES

45 Conclusiones 1. Para trabajos de precisión es necesario validar los modelos. 2. La validación implica el trabajo de campo. 3. Se deben medir puntos de apoyo y puntos de validación. 4. La cantidad mínima de puntos para la validación es tan importante como la distribución. 5. La validación relativa se puede realizar con visualización 3d, ayuda a observar errores groseros. 6. El mde debe ser entregado con informes de calidad. 7. Si no es posible validar un mde, debemos al menos advertir al usuario. Producto Sin Validar

46 FIN GRACIAS POR SU ATENCIÓN