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Journal Cover Boletim de Ciências Geodésicas
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   ISSN (Print) 1413-4853 - ISSN (Online) 1982-2170
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    • Abstract: The weighed total least square (WTLS) estimate is very sensitive to the outliers in the partial EIV model. A new procedure for detecting outliers based on the data-snooping is presented in this paper. Firstly, a two-step iterated method of computing the WTLS estimates for the partial EIV model based on the standard LS theory is proposed. Secondly, the corresponding w-test statistics are constructed to detect outliers while the observations and coefficient matrix are contaminated with outliers, and a specific algorithm for detecting outliers is suggested. When the variance factor is unknown, it may be estimated by the least median squares (LMS) method. At last, the simulated data and real data about two-dimensional affine transformation are analyzed. The numerical results show that the new test procedure is able to judge that the outliers locate in x component, y component or both components in coordinates while the observations and coefficient matrix are contaminated with outliersO estimador dos Mínimos Quadrados Total é muito sensível à presença de outliers no modelo de observações de erro. Neste trabalho apresenta-se um novo modelo para detecção de outliers baseado na técnica data-snooping. Primeiro, é proposto um método iterativo para determinar o estimador dos Mínimos Quadrados Total na teoria dos Mínimos Quadrados. Em seguida, o teste estatatístico w é construído para detectar outliers enquanto as observações e a matriz de coeficientes são contaminadas com a presença de outliers, sendo sugerido um algoritmo específico para detecção de outliers. Quando o fator de variância é desconhecido, ele deve ser estimado pelo método dos Mínimos Quadrados Medianos. Foram analisados dados simulados e reais. Os resultados numéricos mostraram que o método proposto é capaz de identificar se os outliers se encontram nas componentes em x ou em y, enquanto as observações e a matriz de coeficientes são contaminados com outliers.
  • Tree detection in point clouds derived from terrestrial laser scanning

    • Abstract: A utilização do laser terrestre para levantamentos em povoamentos florestais tem como objetivo prover dados à modelagem tridimensional das árvores, no entanto, para que seja possível aplicar tal modelo, é necessário realizar a detecção dos pontos que fazem parte de árvores na varredura. O presente estudo propõe um método para a detecção de árvores a partir da nuvem de pontos 3D de plantios florestais. Inicialmente, procura-se reconstituir a distribuição espacial das árvores a partir da aplicação de um algoritmo de segmentação em uma seção transversal (1 metro) da nuvem de pontos. Em seguida, é apresentado um algoritmo para detectar a posição das árvores com base no padrão de alinhamento do povoamento. Por fim, os resultados obtidos são apresentados para validação pelo usuário da nuvem de pontos. O método apresentado foi testado em parcelas circulares instaladas em povoamentos de Eucalyptus spp. levantados por varreduras simples e múltiplas. Os resultados apontaram a necessidade de utilização de múltiplas estações de TLS para redução do efeito de sombreamento no levantamento das parcelas circulares. A aplicação do método de detecção de árvores em conjunto com a análise visual resultou na identificação de 100% das árvores a partir das nuvens de pontos das parcelasTerrestrial LIDAR measurements in forest stands is often used to gather data for 3D tree models. However, such models require the detection of points representing trees in the scanning field. The present study offers a method for tree detection from a 3D point cloud of forest plantations. Initially the spatial distribution of trees is reconstructed by applying a segmentation algorithm in a transverse slice (1 meter) through the point cloud. This is followed by an algorithm for detecting tree position based on plantation stand row alignment. Finally, the results are presented for validation by the point cloud user. The methods were evaluated over young Eucalyptus spp. stands (i.e. 2, 4 and 5 years) exploring single and multiple positioning of the TLS device inside the circular plots. Results suggest that several TLS stations should be used to reduce shading effects in mapping circular plots. Employing the tree detection method with the visual analysis of point clouds of each plot were identified 100 % of the trees.
  • Evaluation of the GPR in the bathymetry estimate of a decanting water
           treatment plant using the free software “GPR Bathymetry” in the
           radargrams analysis

    • Abstract: Este trabalho tem como objetivos avaliar o desempenho do GPR (Ground Penetrating RADAR) para aplicações batimétricas em ambiente controlado e do aplicativo “GPR Bathymetry”, desenvolvido para análise de radargramas batimétricos. O estudo foi realizado em uma caixa de decantação da estação de tratamento de água da qual se tem o “as-built”, obtido com estação total, que será empregado nos testes de validação. Realizaram-se três testes de comparação: comparações pontuais; entre Modelos Digitais de Elevação (MDE) gerados a partir do interpolador Topo to Raster; e entre os volumes calculados a partir dos MDE’s. Na comparação pontual a maior amplitude de discrepância entre as médias foi de 8cm. Para a amostra de discrepâncias entre os MDE’s, a amplitude foi de 9cm, média de 2cm, acurácia estimada de 4cm e o RMS de 3cm. Na comparação volumétrica obteve-se o valor de 800,6m³ com dados de referência e 806,4m³ com dados do GPR, resultando numa diferença de 1% entre os modelos. Conclui-se que para um reservatório construído em concreto armado, profundidades variando de 3 a 3,5 metros, o levantamento do relevo submerso empregando um GPR apresentou resultados promissores e um MDE com acurácia estimada de 4cm e discrepâncias de até 9cmThis paper aims to evaluate the performance of the GPR (Ground Penetrating Radar) for bathymetric applications in a controlled environment, as well as evaluate the “GPR Bathymetry” software designed to bathymetric radargrams analysis. The study was realized in a decanting water treatment plant (WTP), where has the as-built obtained with total station, it will be used in validation tests. Was realized three comparison tests: from points comparisons; from Digital Elevation Models (DEM) generated from interpolating Top to Raster; and between volumes calculated from DEMs. In the point comparison, the greatest difference between averages was 8 cm. For the discrepancies sample between DEMs, the amplitude was 9 cm, average of 2 cm, estimate accuracy of 4 cm and RMS equal to 3 cm. In the volumetric comparison, we obtained the amount of 800.6 m³ with reference data and 806.4 m³ with the GPR data, resulting in a 1% difference between models. We conclude that for a reservoir built in reinforced concrete, depths ranging from 3 to 3.5 meters, the survey of the bottom relief employing a GPR showed promising results and a DEM with an estimate accuracy of 4 cm and discrepancies that may reach 9 cm

    • Abstract: The quality of Landsat images in humid areas is considerably degraded by haze in terms of their spectral response pattern, which limits the possibility of their application in using visible and near-infrared bands. A variety of haze removal algorithms have been proposed to correct these unsatisfactory illumination effects caused by the haze contamination. The purpose of this study was to illustrate the difference of two major algorithms (the improved homomorphic filtering (HF) and the virtual cloud point (VCP)) for their effectiveness in solving spatially varying haze contamination, and to evaluate the impacts of haze removal on land cover classification. A case study with exploiting large quantities of Landsat TM images and climates (clear and haze) in the most humid areas in China proved that these haze removal algorithms both perform well in processing Landsat images contaminated by haze. The outcome of the application of VCP appears to be more similar to the reference images compared to HF. Moreover, the Landsat image with VCP haze removal can improve the classification accuracy effectively in comparison to that without haze removal, especially in the cloudy contaminated areaA qualidade de imagens Landsat em áreas úmidas é consideravelmente degradada pela neblina em termos do seu padrão de resposta espectral, o que limita a possibilidade da sua aplicação usando as bandas do visível e infravermelho próximo. Uma variedade de algoritmos de remoção de neblina têm sido propostos para corrigir estes efeitos indesejados da iluminação, causados pela contaminação por neblina. O propósito deste estudo foi demonstrar a diferença entre os dois principais algoritmos (a filtragem homomórfica melhorada (HF) e a nuvem virtual de pontos (VCP)), considerando sua efetividade na solução da contaminação da neblina com variação espacial, e para avaliar os impactos da remoção da neblina na classificação da cobertura do solo. Um estudo de caso com utilização de grande quantidade de imagens Landsat TM e climáticas (claras e com neblina) em áreas muito úmidas da China comprovou que estes algoritmos de remoção têm bom desempenho no processamento das imagens contaminadas por neblina. O resultado da aplicação do filtro VCP parece ser mais similar às imagens de referência quando comparado ao filtro HF. Além disso, a imagem Landsat com a remoção de neblina por VCP pode efetivamente melhorar a acurácia da classificação em comparação àquelas sem a remoção da neblina, especialmente em áreas contaminadas por nuvens.
  • Classification model of gully erosion process along of railway line
           through Decision Tree algorithm and geotechnology

    • Abstract: A análise da dinâmica de desenvolvimento de processos erosivos no entornos das ferrovias são requisitos da legislação ambiental vigente para o setor ferroviário. Em abordagens capazes de subsidiar processos de análise, monitoramento e controle de riscos ambientais, algoritmos de Árvore de Decisão (AD), associados à utilização de sistemas de informações geográficas (SIG) têm sido ferramentas amplamente utilizadas. Tais estudos geram procedimentos de predição de cenários, medidas de probabilidade ou classificações dos terrenos quanto ao grau de suscetibilidade ou vulnerabilidade das áreas para ocorrência dos mesmos. No entanto, pressupõe-se que agentes desencadeadores de processos erosivos podem apresentar características específicas que contribuem para a formação de processos erosivos de diferentes tipologias, padrões e gravidade. Estudos classificatórios baseados nos agentes desencadeadores e nas características dos processos ainda são raros na literatura. O objetivo principal desta pesquisa é a combinação do uso de geotecnologias e AD para classificação dos processos erosivos lineares localizados na área de entorno da linha férrea Malha Paulista (SP). A análise procurou compreender como se comportam e agrupam os agentes desencadeadores de erosão em função do tipo de processo erosivo desenvolvido. Os resultados permitiram classificar a amostra de registros mapeados e identificar padrões que distinguem as tipologias de erosões linearesThe dynamic analysis of erosion process development in the surroundings of the railways are requirements of environmental legislation for the railway sector. In approaches able to support process analysis, monitoring and control of environmental risks, Decision Tree algorithm (DT) associated with the use of geographic information systems (GIS) have been widely used tools. Such studies generate prediction scenarios procedures, probability measures or classifications of land in relation of degree of susceptibility or vulnerability of areas for their occurrence. However, it is assumed that triggering agents of erosion process may present specific features which contribute to the formation of erosive process of types different, patterns and severity. Classificatory studies based on triggering agents and the characteristics of the processes are still rare in the literature. The main objective of this research is the combination of the use of geotechnology and DT for classification of linear erosion located in the surrounding area of ​​the railway Malha Paulista (SP). The analysis sought to understand how they behave and group the triggering agents of erosion in relation of the type of erosive process developed. The results permit classifies the mapped records sample and identify patterns that distinguish the types of linear erosions.
  • Method For Determining Values In Real Estate Appraisal: comparing between
           Linear Regression Model and Fuzzy Logic

    • Abstract: A lógica fuzzy é uma ferramenta apropriada para lidar com variáveis incertas e pode contribuir consideravelmente com as técnicas utilizadas atualmente nas avaliações imobiliárias, já que devido a alguns fatores, como mudanças de compradores e vendedores de um imóvel para outro, as variáveis que definem o valor são difíceis de serem modeladas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi testar a utilização da lógica fuzzy como uma alternativa para a avaliação de imóveis, propondo um novo método para modelar o mercado imobiliário. Por se tratar de uma técnica de abordagem supervisionada foi necessário um conhecimento aprofundado da área de interesse, visando a escolha das variáveis e a exploração dos dados. Foi utilizada uma amostra de dados reais do município de Álvares Machado-SP, possibilitando a comparação dos resultados obtidos utilizando lógica fuzzy, com os resultados apresentados pelo método tradicional que, na maioria dos casos, é feito por regressão linear. A comparação entre os métodos mostrou melhores resultados para o modelo de regressão. No entanto, o modelo fuzzy mostrou ter um bom potencial para a avaliação de imóveis.Fuzzy logic is a suitable tool for dealing with uncertain variables and it can contribute considerably with the techniques currently used in real state properties valuation, due to the fact that some variables, which define the value of a property, are difficult to be modeled, for instance the changes of buyers and sellers from a property to another one. Because it is a supervised approach technique was necessary in-depth knowledge of the area of interest, targeting the choice of variables and exploitation of data. In this context, the aim of this study was testing the use of fuzzy logic as an alternative for the assessment of real estate values, proposing a new method to model the real estate market. A sample of real data from the town Álvares Machado-SP was used in the experiments. The results obtained with fuzzy logic were compared with those obtained from a traditional method, which is usually performed using linear regression. The comparison between the methods showed that the best results were obtained with the regression model. However, the fuzzy logic model showed to have good potential for the real estate values assessment.

    • Abstract: In this study, we present a methodology to discretize a non-assessed basin based on terrain analysis using the SRTM digital elevation model (DEM) and a high resolution surface model (DSM) with a drainage network semi-automatic extraction process. The Juqueriquerê River Basin was used for the case study, which has the most representative non-urbanized plains of the northern coastline of São Paulo State, Brazil. The low-lying region is featured by elevations close to the sea level, mild slopes, and shallow water tables. It is also influenced by tidal variation and orographic rains. Therefore, frequent flooding occurs, even in vegetated areas. Two conflicting land use scenarios, proposed by the City Master Plan (CMP) of Caraguatatuba and the Ecological-Economical Zoning (EEZ), were compared to analyze the flood vulnerability increase and geotechnical risk caused by the urbanization process. The drainage extraction techniques showed better results on high resolution DSM for low-lying regions than the SRTM DEM and determined with accuracy the locations of flood potentiality in the plains. The watershed spatial discretization allowed us to show the effects of the two different land use approaches, considering the flood vulnerability and geotechnical risk of each sub-basinNeste estudo, apresentamos uma metodologia para discretizar uma bacia não monitorada baseada na análise do terreno, usando o modelo digital de elevação (DEM) SRTM e o digital de superfície (DSM) de alta resolução em um processo de extração de redes de drenagem semi-automático. A bacia do rio Juqueriquerê foi usada como estudo de caso, que possui as planícies não urbanizadas mais representativas do litoral norte do estado de São Paulo, Brasil. A região de baixa altitude é caracterizada por elevações próximas ao nível do mar, declividades suaves e lençóis freáticos rasos. A região é também influenciada pela variação das marés e chuvas orográficas. Por isso, inundações freqüentes acontecem, mesmo em áreas vegetadas. Dois cenários conflitantes no uso de solo, propostos pelo Plano Diretor Municipal de Caraguatatuba (CMP) e pelo Zoneamento Econômico Ecológico (EEZ), foram comparados para analisar o aumento de vulnerabilidade às inundações e risco geotécnico devido ao processo de urbanização. As técnicas de extração de drenagem mostraram resultados melhores nos DSM de alta resolução para regiões de baixas altitudes do que o DEM SRTM e determinaram com acurácia a localização de potencialidade às inundações nas planícies. A discretização espacial da bacia nos possibilitou mostrar os efeitos das duas diferentes propostas de uso do solo, considerando a vulnerabilidade às inundações e o risco geotécnico de cada sub-bacia
  • Tunnel surveying with terrestrial laser scanner: a case study

    • Abstract: Apresenta-se a aplicação da tecnologia Laser Scanner 3D terrestre ao levantamento do túnel de adutora, escavado em rocha. Depois de apresentar o local, é descrito o problema, que consiste no levantamento preciso do túnel para identificar e coletar dados para quantificar alterações na sua secção transversal com relação à secção prevista em projeto, para a posterior correção desses defeitos. São resumidos os principais métodos possíveis de levantamento, listando prós e contras de cada um. A seguir mostram-se os fundamentos dessa tecnologia de levantamento bem como a metodologia dos trabalhos de campo e de escritório, incluindo o cálculo das coordenadas dos pontos do túnel. Finaliza-se com o controle de qualidade e uma avaliação do método, indicando seus pontos fortes comparado com outras metodologias.The application of a 3D laser scanning technology to the terrestrial survey of the water pipeline tunnel excavated in rock is presented. After identifying the place, we present the problem, which is the precise surveying of the tunnel to identify and collect data to quantify differences in the cross section of the tunnel with respect to the section provided in the project, for the correction of these defects. The main possible methods of survey, listing pros and cons of each one are summarized. In the sequence are shown the basis of this survey technology as well as the methodology of fieldwork and office, including the calculation of the coordinates of the points of the tunnel. The paper ends with the quality control and evaluation of the method, indicating its strengths compared to other methodologies
  • Assessment of positional quality in spatial data generated by VANT using
           point and linear feature for cadastre applications

    • Abstract: Atualmente a validação da qualidade das informações cartográficas tem sido um tema cada vez mais evidente e de extrema importância. Com o surgimento da Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE), surgiram diversas especificações técnicas com a finalidade de regulamentar e padronizar os inúmeros processos relacionados à produção cartográfica nacional. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo é avaliar a acurácia posicional planimétrica de uma ortofoto gerada a partir de um sensor embarcado em uma plataforma VANT, através da aplicação dos métodos de feições pontuais e lineares, de acordo com o padrão de acurácia posicional brasileiro (Decreto-lei 89.817 aliado à ET-ADGV), considerando como referência um levantamento topográfico executado utilizando a tecnologia GNSS (Global Navigation Satéllite System) e método de posicionamento RTK (Real Time Kinematic). Os resultados alcançados demostram que tanto o método de feição linear (método Buffer Duplo) quanto o método de feição pontual apresentaram resultados similares, obtendo-se segundo o Decreto-lei nº 89.817 em concordância com a ET-ADGV classificação classe B para a escala 1:1000.Currently the validation of the quality of cartographic information has been an issue ever more evident and important. With the emergence of the National Spatial Data Infrastructure (INDE) in Brazil, there were several technical specifications in order to regulate and standardize the many processes related to national cartographic production. In this context, the objective of this study is to evaluate the positional planimetric accuracy of orthophoto generated from an embedded sensor on a UAV platform by applying methods of point and linear features, according to the Brazilian standard for positional accuracy (Decree Law 89 817 combined with ET-ADGV), considering as a reference survey performed using RTK GNSS positioning technology. The results obtained demonstrate that both linear feature method (Double Buffer method) and the pontual feature method showed similar results, obtaining classification Class B to scale 1: 1,000, according to the Decree Law No. 89,817 / ET-ADGV
  • Automated generation of time series of positional data using the IBGE-PPP

    • Abstract: Estudos que utilizam séries temporais são realizados em diversas áreas do conhecimento, como: economia, geofísica, geodésia etc. Dados específicos são associados a cada área supracitada, possibilitando efetuar análises sobre as séries, e avaliar as influências temporais de diversos fatores que interferem nos dados. No âmbito da geodésia espacial, vários estudos são desenvolvidos, de forma direta ou indireta, sobre séries temporais de dados posicionais (coordenadas), permitindo investigar a influência, por exemplo, da ionosfera, da troposfera, da geodinâmica etc. No entanto, a construção de uma série temporal posicional apresenta alguns empecilhos, que tornam esse procedimento moroso e, em muitos casos, inviável. Diante do exposto, esse trabalho tem como objetivo apresentar a metodologia desenvolvida e implementada no software RINEX EDITION, para a geração de séries temporais posicionais. Como resultados, geraram-se duas séries temporais posicionais (coordenadas cartesianas X, Y, Z; elipsoidais φ, λ, h e as precisões de ambas), considerando um período de aproximadamente cinco anos e meio (5,5 anos), para duas estações da RBMC, utilizando o serviço de posicionamento IBGE-PPP. Uma comparação preliminar entre as séries das altitudes geométricas (h) e as séries de dados fluviométricos da Agencia Nacional de Águas (ANA) também foi efetuada, apresentando a influência da carga hidrológica na altitude geométrica.Researches that use time series are done in several fields of studies, like economy, geophysics, geodesy, etc. Specific data are associated to each field of study, making possible to do analyses over the series and evaluate the time influences of several factors that affect the data. Within the scope of spatial geodesy, many studies are developed, directly or indirectly, about time series of positional data (coordinates), allowing to explore the influence of: the ionosphere, the troposphere, the geodynamics, etc. However, the construction of a positioning time series shows some limitations, that make this process slow, and many times, impracticable. The goal of this paper is present the developed and implemented methodology in the RINEX EDITION software, to create positioning time series. As result, two positioning time series were created (Cartesian coordinates X, Y, Z; ellipsoidal coordinates φ, λ, h and their precisions), considering a period of time about five and a half years (5,5 years), for two RBMC stations, using the online IBGE-PPP service. Also a preliminary comparison between the time series e of ellipsoidal height and of the hydrologic data of the National Agency of Water (ANA) was done, presenting the influence of the hydrologic load in the ellipsoidal height
  • Change Analysis of population dynamics and climate variability in the
           Brazilian semi-arid region: a methodological approach

    • Abstract: A região semiárida do Nordeste brasileiro tem sofrido os impactos das mudanças ora causadas por ações humanas, ora causadas direta ou indiretamente pelas mudanças no clima. O zoneamento de áreas mais suscetíveis a mudanças ou historicamente sob forte pressão por causa do crescimento das cidades e outros fatores antrópicos pode auxiliar em ações de planejamento mais sustentáveis nesta região. Este trabalho apresenta uma metodologia integradora para correlacionar diferentes variáveis (demográficas, climáticas e socioeconômicas) de forma a indicar áreas submetidas a potencial “pressão” por mudanças na região. A utilização de um estimador estatístico para uniformização das informações, através de modelagem em ambiente SIG, sobrepondo as variáveis consideradas, possibilitou uma integração eficiente. Os resultados apontam áreas submetidas a “forte pressão” no entorno de cidades importantes no contexto atual do semiárido nordestino, o que se reflete em alterações marcantes na forma de uso e ocupação destas regiões. Isto se configura, principalmente, por essas regiões apresentarem alta densidade populacional, acompanhada por um crescimento do PIB agropecuário nos últimos anos.The semiarid region of Northeastern part of Brazil is under changes pressures driven by human activities or climate changes. Spatial analysis and visualization of potential land use/land cover changes (LULCC) zones can be a useful tool for helping on planning actions or decision making policies for sustainable development. This study presents a methodological and spatial approach for pointing out mainly changes drivers. GIS tools and a statistics estimator are used in a spatial modelling and standardization of all inputs from different data sources. The results show the nearest areas from some important middle cities such as “high pressure changes”. In those areas, it is possible to observe the strong correlation between LULCC and high density urban areas and an increasing of GDP (Gross Domestic Product for Livestock and Agriculture) in the last years as well.

    • Abstract: One of the problems encountered during surveys is obstruction of points to be monitored, an example of this can be found in industrial environments where there are usually pipes and equipment that do not allow the establishment of straight lines;. An alternative to the application of topographic survey techniques is the use of plane mirrors to diversion of straight lines where the points of interest are observed indirectly. This study presents a new approach to the problem, whose analytical solution is based on the principles of Geometrical Optics and Surveying. The relative positional accuracy achieved in the preliminary tests is submillimetric order, and the absolute positional accuracy is millimetric order.Um dos problemas encontrados durante levantamentos topográficos é a obstrução de pontos a serem monitorados, um exemplo deste empecilho é verificado em ambientes industriais, onde geralmente existem tubulações e equipamentos que não permitem o estabelecimento de linhas de visada direta. Uma alternativa para aplicação de técnicas topográficas é o uso de espelhos planos para o desvio de linhas de visada, onde os pontos de interesse são observados indiretamente. Neste estudo é apresentada uma nova abordagem para o problema, cuja solução analítica baseia-se nos princípios da ótica geométrica e da topografia. Os ensaios preliminares indicam a viabilidade do modelo proposto, nos quais a precisão posicional relativa alcançada é de ordem submilimétrica, enquanto no posicionamento absoluto do ponto são de ordem milimétrica.
  • Laser point cloud filtering for DTM generation using kriging

    • Abstract: Esse artigo apresenta um método de filtragem de nuvem de pontos LASER para obtenção de um Modelo Digital de Terreno (MDT). O processo de filtragem é realizado com base em uma superfície aproximada gerada a partir de pontos amostrados sobre vias urbanas. Esses pontos são determinados por meio de linhas detectadas na imagem de intensidade do pulso laser via detector de Steger. A principal suposição do método é que o terreno tem um comportamento suave no interior das quadras e, dessa forma, os pontos amostrados ao longo das vias permitem, utilizando o método de interpolação por krigagem, uma representação adequada do terreno no interior das quadras, ou seja, relativamente próxima dos pontos LASER de terreno dessas regiões. Assim, a filtragem é realizada pela verificação da proximidade dos pontos da nuvem LASER original com a superfície aproximada gerada. Por fim, um MDT é obtido da nova amostra pelo método de interpolação por krigagem, melhorando a descrição da superfície. A partir dos experimentos realizados foi possível verificar a viabilidade do método proposto, com resultados de boa coerência visual e indicadores numéricos satisfatóriosThis paper presents a method of filtering point clouds generated by laser scanning, to obtain a Digital Terrain Model (DTM). The filtering process is performed based on an approximated surface obtained from urban road points. These points are sampled in straight lines detected by Steger in the intensity image of the laser pulse. The main assumption of the method is that the ground has smooth behavior inside the block, so the sample laser points collected along the urban roads allow, using the kriging interpolation method, a suitable representation of the land inside the block, that is, relatively close to the ground point laser in these regions. Thus, filtering is performed by proximity of the original cloud laser points with approximate surface. For thus a DTM is obtained from the new sample by kriging interpolation method, increasing the description of the surface. From the experiments it was possible to verify the feasibility of the proposed method, with results of good visual consistency and satisfactory numerical indicators.

    • Abstract: Abstract: Geocentric translation model (GTM) in recent times has not gained much popularity in coordinate transformation research due to its attainable accuracy. Accurate transformation of coordinate is a major goal and essential procedure for the solution of a number of important geodetic problems. Therefore, motivated by the successful application of Artificial Intelligence techniques in geodesy, this study developed, tested and compared a novel technique capable of improving the accuracy of GTM. First, GTM based on official parameters (OP) and new parameters determined using the arithmetic mean (AM) were applied to transform coordinate from global WGS84 datum to local Accra datum. On the basis of the results, the new parameters (AM) attained a maximum horizontal position error of 1.99 m compared to the 2.75 m attained by OP. In line with this, artificial neural network technology of backpropagation neural network (BPNN), radial basis function neural network (RBFNN) and generalized regression neural network (GRNN) were then used to compensate for the GTM generated errors based on AM parameters to obtain a new coordinate transformation model. The new implemented models offered significant improvement in the horizontal position error from 1.99 m to 0.93 m.Resumo: O modelo de translação geocêntrica (GTM) atualmente não tem sido muito utilizado nas pesquisas de transformação de coordenadas devido a sua exatidão. Uma transformação acurada de coordenadas é um procedimento essencial na maioria dos problemas geodésicos. Entretanto, motivado pelo sucesso na aplicação de técnicas de Inteligência Artificial na Geodésia, este estudo testou e comparou uma nova técnica capaz de aumentar a exatidão do modelo GTM. Inicialmente, o GTM é definido com parâmetros oficiais (OP) e novos parâmetros determinados usando a média aritmética (AM) foram aplicados na transformação de coordenadas do datum global WGS84 para o datum local Accra. Com base nesses resultados, os novos parâmetros da média aritmética (AM) alcançaram um erro posicional horizontal máximo de 1.99m, em comparação com 2.75m alcançado pelos parâmetros oficiais (OP). De maneira similar, a tecnologia de redes neurais artificiais dos modelos BPNN (BackPropagation Neural Network), RBFNN (Radial Basis Function Neural Network) e GRNN (Generalized Regression Neural Network) foram então utilizadas para compensar os erros do modelo GTM com os parâmetros baseados na média aritmética (AM) para se obter um novo modelo de transformação de coordenadas. Os novos modelos implementados apresentaram uma melhora significativa no erro posicional horizontal de 1.99m para 0.93m
School of Mathematical and Computer Sciences
Heriot-Watt University
Edinburgh, EH14 4AS, UK
Tel: +00 44 (0)131 4513762
Fax: +00 44 (0)131 4513327
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