Metoda 3D Double Buffering w procesie budowy hydrograficznego planszetu sprawozdawczego z wykorzystaniem geodanych z echosondy interferometrycznej

Marta Włodarczyk-Sielicka
Akademia Morska w Szczecinie
Wydział Nawigacyjny
Instytut Geoinformatyki
Polska

Streszczenie

Głównym elementem mającym duży wpływ na bezpieczeństwo nawigacji jest informacja o głębokości na danym akwenie. Odpowiednie zebranie, przygotowanie oraz przedstawienie danych batymetrycznych spoczywa na hydrografie. Zadania te realizowane są w oparciu o nowoczesny sprzęt pomiarowy. W artykule wykorzystano dane batymetryczne zebrane w rejonie Portu Szczecin przy pomocy echosondy interferometrycznej GeoSwath Plus 250 kHz zainstalowanej na pływającym laboratorium pomiarowym Hydrograf XXI. Echosonda interferometryczna pozwala na zbieranie bardzo dużej liczby próbek w stosunkowo krótkim czasie. Dane zbierane podczas akwizycji poddawane są filtracji. Pomimo filtracji próbki są zbyt dużym zbiorem danych. Procedurą zmniejszenia wielkości zbioru danych w celu ich łatwiejszej oraz efektywniejszej analizy jest redukcja danych. Dane batymetryczne są przedstawiane na hydrograficznych planszetach sprawozdawczych. Istotnym zadaniem hydrografa jest przygotowanie takiego planszetu w taki sposób, aby był on czytelny oraz aby dane na nim przedstawione spełniały odpowiednie wytyczne. W artykule przeanalizowano możliwości oprogramowania Caris w zakresie redukcji opracowanych danych pomiarowych. Oprogramowanie to, w trakcie przygotowania końcowego produktu hydrograficznego, jakim jest planszet sprawozdawczy wykorzystuje metodę 3D Double Buffering. Dane wykorzystane w badaniach są zbiorem nieregularnym i obejmują 22116 próbek z określoną pozycją oraz wartością głębokości. Pierwszym etapem badań było stworzenie siatki punktów pomiarowych Grid w oprogramowaniu Caris, z których stworzono określoną siatkę TIN. Następnym krokiem było utworzenie powierzchni wynikowej, która będzie podlegała wygładzaniu z zastosowaniem metody 3D Double Buffering. Dane są redukowane w zależności od przyjętej skali planszetu sprawozdawczego. Po zastosowaniu badanej metody otrzymano cztery wygładzone powierzchnie, które następnie zostały wykorzystane do stworzenia hydrograficznych planszetów sprawozdawczych.

Słowa kluczowe:

przetwarzanie geodanych; hydrografia; echosonda wielowiązkowa

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia

Bielecka E., 2006: Systemy informacji geograficznej. Teoria i zastosowania. Wydawnictwo PJWSTK, Warszawa.

Bojarowski K., Gościewski D., Wolak B., 2002: Technologia przetwarzania wyników pomiaru ukształtowania dna rejestrowanych przez urządzenia o działaniu ciągłym. Zeszyty Naukowe Nr 65 WSM, Szczecin.

Bottelier P., Haagmans R., Kinneging N., 2000: Fast Reduction of High Density Multibeam Echosounder Data for Near Real-Time Applications. The Hydrographic Journal No 98.

Brouns G., Wulf A., Constales D., 2001: Multibeam data processing: adding and deleting vertices in a Delaunay triangulation. The Hydrographic Journal No 101.

Chrobak T., Keller S., Kozioł K., Szostak M., Żukowska M., 2007: Podstawy Cyfrowej Generalizacji Kartograficznej. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków.

GeoSwath, 2009: Plus Operational Manual, GeoAcoustics.

IHO, April 2010: Manual on Hydrography (C – 13), 1st Edition.

IHO, February 2008: Standards for Hydrographic Surveys (S – 44), 5th Edition.

Iwaniak A., Paluszyński W., Żyszkowska W., 1998: Generalizacja map numerycznych – koncepcje i narzędzia. Polski Przegląd Kartograficzny, t. 30, nr 2 i 3, Warszawa.

Kierzkowski W., 1985: Pomiary morskie cz.I – Pomiary hydrograficzne. Wyższa Szkoła Marynarki Wojennej, Gdynia.

Llort-Pujoli G. et all, 2012: Advanced interferometric techniques for high-resolution bathymetry, Journal Of Marine Technology Society.

US Army Corps of Engineers, 2004: Engineering and Design Hydrographic Surveying, Washington.