Detekcja budynków na terenach o dużej lesistości na przykładzie Parku Narodowego Gór Stołowych

Krzysztof Stereńczak
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Wydział Leśny
Katedra Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa
Polska

Mariusz Ciesielski
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Międzywydziałowe Studium Gospodarki Przestrzennej
Polska

Katarzyna Zalewska
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Międzywydziałowe Studium Gospodarki Przestrzennej
Polska

Streszczenie

Rosnąca presja inwestycyjna na terenach leśnych powoduje zwiększanie się liczby obiektów budowlanych, w tym przede wszystkim budynków mieszkalnych, które powstają pomimo braku uzyskania przez ich właścicieli pozwolenia na budowę, czy też, w enumeratywnie wyliczonych przypadkach, zgody właściwego organu na rozpoczęcie procesu inwestycyjnego. Problem samowoli budowlanej na terenach leśnych dotyczy coraz większej liczby nadleśnictw w Polsce.
Celem opracowania była detekcja budynków na terenach o znacznej lesistości, położonych w sąsiedztwie Parku Narodowego Gór Stołowych. Wybór metody detekcji budynków na terenie badań musiał uwzględnić przede wszystkim eliminację roślinności. W tym celu posłużono się danymi pochodzącymi z lotniczego skanowania laserowego oraz ortofotomapą CIR o rozdzielczości 0,6 m. Dane punktowe poddano kilku przetworzeniom, aby uzyskać obiekty o wysokości minimalnej 2 m. Do eliminacji roślinności wykorzystano wskaźnik NDVI (Normalized Differenced Vegetation Index). Analizę przeprowadzono na dwóch powierzchniach próbnych, gdzie obszar 1 wykorzystany został jako zbiór testowy, a obszar 2 jako weryfikujący. Przetworzenie materiałów przeprowadzone zostało w programie ArcGIS 10, gdzie stworzony został model detekcji budynków.
Uzyskano dokładność detekcji budynków na poziomie: 80 %. Uzyskane wyniki w połączeniu z danymi z ewidencji gruntów i budynków pozwoliłyby na wskazanie potencjalnych lokalizacji samowoli budowlanych.

Słowa kluczowe:

lotnicze skanowanie laserowe; samowola budowlana; kompozycja barwna; NDVI

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia

Bucior M., Borowiec N., Jędrychowski I., Pyka K., 2006: Wykrywanie budynków na podstawie lotniczego skanowania laserowego. Roczniki Geomatyki t. 4, z. 3: 57-70.

Champion N., 2007: 2D building change detection from high resolution aerial images and correlation Digital Surface Models. Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences Vol. XXXVI 3(W49A): 197-202.

Elmqvist M., 2000: Automatic Ground Modelling using Laser Radar Data. Master thesis, Linköping University, Linköping, Szwecja: 30 p.

Hodgson M.E., Jensen J.R., Tullis J.A., Riordan K.D., Archer C.M., 2003: Synergistic Use of Lidar and Color Aerial Photography for Mapping Urban Parcel Imperviousness. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing 69(9): 973-980.

Kulesza Ł., 2007: Automatyczna detekcja i modelowanie budynków przy pomocy programu Terrascan. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji vol. 17a: 415-424.

Liang-Chien Ch., Li-jer L., 2010: Detection of building changes from aerial images and light detection and ranging (lidar) data. Journal of Applied Remote Sensing 4: 1-19.

Matikainen L., Hyyppä J., Kaartine H., 2010: Automatic detection of changes from laser scanner and aerial image data for updating building maps. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences Vol. XXXV 2(5):1217-1248.

Matikainen L., Kaartinen K., Hyyppä J., 2007: Classification tree based building detection from laser scanner and aerial image data. [In:] IAPRSIS vol. XXXVI: 280-287.

Persson M., Sandvall M., Duckett T., 2005: Automatic Building Detection from Aerial Images for Mobile Robot Mapping. Proceedings 2005 IEEE International Symposium on In Computational Intelligence in Robotics and Automation, Espoo, Finland, June 27-30: 273-278.

Müller S., Zaum D., 2005: Robust Building Detection in Aerial Images. The International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences vol. XXXVI: 29-30 Vienna, Austria.

Olsen B., Knudsen T., 2005: Automated change detection for validation and update of geodata. [In:] Proceedings of 6th Geomatic Week, Barcelona, Spain.

Potsiou Ch. A, Ioannidis Ch., 2006: Informal Settlements in Greece: The Mystery of Missing Information and the Difficulty of Their Integration into a Legal Framework. Materiały konferencyjne "Promoting Land Administration and Good Governance 5th"; FIG Regional Conference; Accra, Ghana, March 8-11.2006; dostęp w dniu 10.06.2012 r. fig.net/pub/accra/papers/ts03/ts03_04_potsiou_ioannidis.pdf

Rottensteiner F., 2007: Building change detection from Digital Surface Models and multi-spectral images. Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences vol. XXXVI 3(W49B): 145-150.

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz.U. 2002 nr 75, poz. 690.

Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. prawo budowlane. Dz.U. 1994 nr 89, poz. 414.

Weinacker H., Koch B., Heyder U., Weinacker R., 2004: Development of filtering, segmentation and modeling modules for LIDAR and miltispectral data as a fundament of an automatic forest inventory system. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences vol. XXXVI, Part 8/W2: 50-55.

Strony internetowe (dostęp w dniu 10.06.2012 r.)

www.businesstodayegypt.com – strona internetowa Business Today Egypt.

www.gunb.gov.pl – strona internetowa Głównego Urzędu Nadzoru Budowlanego w Polsce.

www.winb.poznan.ibip.pl – strona internetowa Wielkopolskiego Wojewódzkiego Inspektoratu Nadzoru Budowlanego w Poznaniu.