2011-05-15
Laserdata till Orienteringskartor
Jerker Boman, Gävle Orienterings Klubb
Sammanfattning
Gävle Orienterings Klubb beslutade tidigt att undersöka hur Laserdata från
NNH projektet skulle kunna användas i klubbens kartproduktion. I nära samarbete med professionell kartritare utvecklades en programvara OL Laser.
Olika grundmaterial till fältförberedelser och som underlag vid rekognoseringen har tagits fram. Gävle Orienterings Klubb ser stora rationaliseringsvinster tillsammans med nya framtida möjligheter genom nyttjandet av Laserdata.
Bakgrund
Ett grundmaterial till en modern orienteringskarta skapas tills idag med hjälp av specialflugna bilder och professionella analoga stereokartörer. Processen kräver långsiktig planering och är relativt dyr för en ideell förening. På detta följer ett omfattande rekognoseringsarbete som oftast sköts av professionella rekognosörer.
En total kostnad på över 10 000 kr/km² är inte ovanlig.
Det analoga stereoarbetet har idag gått i graven i med att Lantmäteriet avvecklade sitt fotografiska labb.
Bild1. Till vänster ett grundmaterial framtaget från analoga flygbilder. Till höger ett exempel på en modern orienteringskarta
Syfte
Syftet var att ta fram grundmaterial från laserdata till orienteringskartor. Eftersom det finns olika behov och olika arbetssätt ville vi ta fram ett generellt program med många inställningsmöjligheter för användaren.
Beställa Laserdata
Den 1 januari 2011 beställdes laserdata över Gävle. Det var också från och med det datum som ideella föreningar fick ett kraftigt rabatterat pris på nyttjandeavgiften.
Eftersom vi var tidigt ute var det inte alldeles lätt att hitta information om hur beställningsförfarandet går till. Ett önskemål är att kunna ange produktionsområdet som t.ex 09P002. Nu var vi tvungen att ange en områdesrektangel eller varje 2.5km ruta vilket i vårat fall var 80 stycken. Leveransavgiften översteg nyttjandeavgiften så om möjligt bör man beställa så stort område som möjligt på en gång. Det fanns bara behov att beställa det ”råa” laserdatat i LAS-format eftersom programvaran själv skapar den digitala mark eller objekthöjd modellen.
Bearbetning
Bearbetningen av laserdatat görs i flera steg.
1. Läsa in LAS-filen
2. Skapa mark eller objekthöjd modell som ett GRID eller TIN.
3. Skapa höjdkurvor och rasterbilder 4. Titta på resultatet
5. Spara
LAS-filerna följer specifikationen från ASPRS (The American Society for
Photogrammetry & Remote Sensing). Dock är det svårt att utläsa vilken version som Lantmäteriet stöder.
Ibland stöter man på returpunkter med orimliga höjder, efter konsultation med
Lantmäteriet löste sig det mysteriet också. Kanske skulle dessa extrempunkter filtreras bort från filerna innan leverans?
Ett annat spörsmål rörde intensitetsnivåer (max, min) för olika typer av laserskanner- instrument. Det är svårt att finna dessa i den metadata som följer med leveransen.
Grundmaterial
Höjdkurvor
Bra höjdkurvor är av mycket stor betydelse för kartrekognosören. Noggranna och detaljerade höjdkurvor spar mycket tid ute i fält. Viktigt är, visar det sig, att utgå från de detaljer i terrängen som ska med på kartan och därefter ta hjälp av kurvmaterialet för att förenkla och generalisera så att löparen i fart kan läsa kartan.
Bild2. Exempel på höjdkurvor med ekvidistans 0,5m.
Den färdiga kartan har normalt i Gävletrakten ekvidistansen 2,5m.
Lutningsbilder
Lutningsbilder från objekthöjdmodellen har visat sig vara mycket användbara.
Träd, beståndsgränser byggnader, drivningsvägar m.m. syns oftast mycket bra i dessa bilder.
Bild 3. Exempel på lutningsbild där alla laserpunkter som finns med i LAS-fil leveransen används.
Skuggbilder, Intensitetbilder och Objekthöjdbilder
Oftast har kartrekognosörer sina egna metoder, erfarenheter för hur
fältförebredelserna ska genomföras. Några driver förberedelserna långt och försöker få med det mesta ut på fältmaterialet medan andra vill plocka fram och tolka ute på plats.
Här nedan följer några exempel på material som kan komma till användning.
Bild 4. Skuggbild med belysning från nordost och 45 graders lutning
Bild 5. Intensitetsbilden liknar mycket ortofotobilden.
Bild 6. Objekthöjdbild med möjlighet att rita höjdintervall med olika färger.
Jämförelser
En liten jämförelse mellan grundmaterial framtaget från Laserdata och fotogrammetriskt framställt material.
Laserdatas fördelar
Materialet kommer att finnas tillgängligt för hela Sverige till en mycket rimlig kostnad för orienteringsklubbar.
Bearbetningen kräver inga dyra instrument eller dyra programvaror.
Programvarorna kommer att ge användaren möjlighet att styra utseende och innehåll.
Klarar bättre av att ”se” igenom tät skog.
Ger noggrannare och mer detaljerad höjdformation.
Ger kortare tid i fält, siffror som nämns är 75%.
Fotogrammetrins fördelar:
Klarar av att tolka sankmarker, stenar, beståndsgränser på ett bättre sätt.
Kräver avancerad utrustning och professionella bildtolkare som kan vara både positivt och negativt.
Digital fotogrammetri kan vara ett bra komplement till laserdata. Priset för utrustning och programvaror sjunker och färska bilder finns till överkomligt pris.
Framtiden
Ett scenario är att utan generalisering lägga till höjdkurvorna från laserdata till kartan och därmed låter man tävlingsorienteraren själv tolka kurvbilden.
Redan idag kan man bygga upp 3D modeller av orienteringsterrängen utifrån kartorna för att åskådliggöra tävlingen för åskådarna på arenan och hemma framför datorn. I framtiden blir det än lättare.
Om man får önska skulle laserpunkt tätheten ökas så att även punkthöjder/ stenar kan skönjas. En dröm skulle även vara att man gjorde omdrev för laserskannerdata. Då skulle vi alltid ha färska objekthöjder på vegetationen att tillgå.
Pålitliga automatiska metoder för att ta fram branter, stenar, beståndsgränser, bäckar, sankmarker, tät skog m.m.
