Dostrzec i zrozumieć. Porównanie wybranych metod wizualizacji danych ALS wykorzystywanych w archeologii

Main Article Content

Grzegorz Kiarszys
Łukasz Banaszek

Abstrakt

Application of airborne laser scanning (ALS) for archaeological purposes allows for identification of relief features. Unless the detection is automated, the recognition of archaeological objects in the observed dataset is bounded by the interaction between human mind, eye and visual phenomena that are displayed on the screen. To improve effectiveness of ALS interpretation several visualization techniques have been developed. However, due to their complexity the spatial information produced by these algorithms differs. The aim of the paper is to present the discrepancies between the most popular visualization techniques used for archaeological purposes. Unlike previous attempts, the presented comparison is based on the vector outputs of the interpretative mapping. Therefore, we demonstrate in detail the differences in the morphology as well as quantity of identified archaeological features due to the use of various visualization techniques.

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

Jak cytować
Kiarszys, G., & Banaszek, Łukasz. (2018). Dostrzec i zrozumieć. Porównanie wybranych metod wizualizacji danych ALS wykorzystywanych w archeologii. Folia Praehistorica Posnaniensia, 22, 233-270. https://doi.org/10.14746/fpp.2017.22.11
Dział
METODY

Referencje

  1. Banaszek Ł. 2014 Lotniczy skaning laserowy w polskiej archeologii. Czy w pełni wykorzystywany jest potencjał prospekcyjny metody? Folia Praehistorica Posnaniensia, 19, s. 207–251.
  2. Banaszek Ł. 2015 Przeszłe krajobrazy w chmurze punktów. Poznań: Wydawnictwo Naukowe UAM.
  3. Banaszek Ł., Bartkowiak R., Błażejewska M., Skrzeczyńska M. 2018 Lotnicze skanowanie laserowe: wyzwanie konserwatorskie. W: M. Gojda, Z. Kobyliński (red.), Archaeologica Hereditas, T. 11, Lotnicze skanowanie laserowe jako narzędzie archeologii (s. 189 203). Warszawa: Fundacja Res Publica Multiethnica.
  4. Barthes R. 2008 Światło obrazu. Uwagi o fotografii. Warszawa: Wydawnictwo Aletheia.
  5. Bennett R., Welham K., Hill R. A., Ford A. 2012 A Comparison of Visualisation Techniques for Models Created from Airborne Laser Scanned Data. Archaeological Prospection, 19, s. 41–48.
  6. Berkeley G. 1709 An Essay Towards a New Theory of Vision. Dublin: Jeremy Pepyat.
  7. Blinn J. F. 1977 Models of light reflection for computer synthesized pictures. SIGGRAPH Computer Graphics, 11(2), s. 192–198.
  8. Borkowski A. 2014 Numeryczne modele wysokościowe i produkty pochodne. W: P. Wężyk (red.), Podręcznik dla uczestników szkoleń z wykorzystania produktów LiDAR (s. 110–131). Warszawa:
  9. Główny Urząd Geodezji i Kartografii.
  10. Challis K., Forlin P., Kincey M. 2011 A Generic Toolkit for the Visualization of Archaeological Features on Airborne LiDAR Elevation Data. Archaeological Prospection, 18(4), s. 279–289.
  11. Cowley D. C., Opitz R. S. 2013 Interpreting archaeological topography: lasers, 3D data, observations, visualization and applications. W: R. S. Opitz, D.C. Cowley (red.), Interpreting archaeological topography, airborne laser scanning, 3D data and ground observation (s. 1–12). Oxford and Oakville: Oxbow Books.
  12. Crutchley S. P. 2006 Lidar in the Witham Valley, Lincolnshire: an assessment of new remote sensing techniques. Archaeological Prospection, 13, s. 251–257.
  13. Crutchley S., Crow P. 2009 The Light Fantastic: Using airborne laser scanning in archaeological survey. Swindon: English Heritage.
  14. Denbigh K. G. 1979 Świat i czas. Warszawa: PWN.
  15. Devereux B. J., Amable G. S., Crow P. 2008 Visualisation of LiDAR terrain models for archaeological feature detection. Antiquity, 82, s. 470–479.
  16. Doneus M. 2013 Openness as Visualization Technique for Interpretative Mapping of Airborne Lidar
  17. Digital Terrain Models. Remote Sensing, 5, s. 6427–6442.
  18. Doneus M., Kühteiber T. 2013 Airborne laser scanning and archaeological interpretation – bringing back the people. W: R. S. Opitz, D.C. Cowley (red.), Interpreting archaeological topography, airborne laser scanning, 3D data and ground observation (s. 32–50). Oxford and Oakville: Oxbow Books.
  19. Foucault M. 1980 Power/Knowledge. Selected Interviews and Other Writings 1972–1977. Brighton: Pantheon Books.
  20. Gosden C. 1994 Social being and time. Oxford-Cambridge: Blackwell.
  21. Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R. 2007 GIS. Obszary zastosowań. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
  22. Hall E. T. 1978 Ukryty wymiar. Warszawa: PIW.
  23. Haugerund R., Harding D. J. 2001 Some Algorithms for Virtual Deforestation (VDF) of Lidar Topographic Survey Data. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, 34(3), 211–217.
  24. Hesse R. 2010 LiDAR-derived Local Relief Models – a new tool for archaeological prospection. Archaeological Prospection, 17(2), s. 67–72.
  25. Hesse R. 2016 Visualisierung hochauflösender digitaler Geländemodelle mit LiVT. W: U. Lieberwirth, I. Herzog (red.), Computeranwendungen und Quantitative Methoden in der Archäologie.
  26. Workshop Der AG CAA 2013, Edition Topoi, Berlin Studies of the Ancient World (s. 109–128). Berlin: Topoi.
  27. Horn B. K. P. 1981 Hill shading and the reflectance map. Proceedings of the IEEE, 69(1), 14–47.
  28. Khosravipour A., Skidmore A. K., Isenburg M., Wang T. J. 2015 Development of an algorithm to generate pit-free Digital Surface Models from LiDAR.
  29. Proceedings of SilviLaser 2015, September 2015, s. 247–249.
  30. Kiarszys G., Szalast G. 2014 Archeologia w chmurze punktów. Porównanie rezultatów filtracji i klasyfikacji gruntu w projekcie ISOK z wynikami opracowanymi w oprogramowaniu LAStools i Terrasolid. Folia Praehistorica Posnaniensia, 19, s. 267–292.
  31. Kokalj Ž., Zakšek K., Oštir K. 2011 Application of sky-view factor for the visualization of historic landscape features in lidar-derived relief models. Antiquity, 85, s. 263–273.
  32. Kokalj Ž., Zakšek K., Oštir K., 2013 Visualizations of lidar derived relief models. W: R. S. Opitz, D. C. Cowley (red.), Interpreting archaeological topography, airborne laser scanning, 3D data and ground observation (s. 100–114). Oxford and Oakville: Oxbow Books.
  33. Kolalj Ž., Hesse R., 2017 Airborne laser scanning raster data visualisation: A guide to good practice. Ljubljana: Založba ZRC.
  34. Korzeniowska K., Łącka M. 2011 Generating DEM from LiDAR data – comparison of available software tools. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 22, s. 271–284.
  35. Kraus K., Pfeifer N. 1998 Determination of terrain models in wooded areas with airborne laser scanner data. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 53, 193–203.
  36. Kraus K., Pfeifer N. 2001 Advanced DTM generation from LiDAR data. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 34/3, s. 23–30.
  37. Królikowski J. 2012 ISOK od kuchni. Geodeta, 7, s. 19–22.
  38. Kurczyński Z. 2014 Lotnicze skanowanie laserowe – podstawy teoretyczne. W: P. Wężyk (red.), Podręcznik dla uczestników szkoleń z wykorzystania produktów LiDAR (s. 59–84). Warszawa: Główny Urząd Geodezji i Kartografii.
  39. Łosiński W. 1957 Badania powierzchniowe w dorzeczu Regi i Parsęty. Materiały Zachodniopomorskie, 3, s. 175–188.
  40. Łosiński W. 1973 Wczesnośredniowieczny zespół osadniczy w Bardach i Świelubiu pod Kołobrzegiem. Koszalińskie Zeszyty Muzealne, 3, s. 102–119.
  41. Mara H., Krömker S., Breuckmann J. S. 2010 GigaMesh and Gilgamesh – 3D Multiscale Integral Invariant Cuneiform Character Extraction. W: A. Artusi, M. Joly, G. Lucet, A. Ribes, D. Pitzalis (red.), VAST’10 Proceedings of the 11th International Symposium on Virtual Reality, Archaeology and Cultural Heritage (s. 131–138). Aire-la-Ville: Eurographics Association.
  42. Maślanka M., Wężyk P. 2014 Projekt ISOK – geneza i cel realizacji. W: P. Wężyk (red.), Podręcznik dla uczestników szkoleń z wykorzystania produktów LiDAR (s. 12–21). Warszawa: Główny Urząd Geodezji i Kartografii.
  43. Merleau-Ponty M. 2001 Fenomenologia percepcji. Warszawa: Wydawnictwo Aletheia.
  44. Michalik T. 2014 Between the eye and the mind. Technology, cognition and knowledge development – eye-tracking study report. AARGnews, 48, s. 24–34.
  45. Miller G. 1994 Efficient Algorithms for Local and Global Accessibility Shading, Proceedings of the 21th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, SIGGRAPH 1994, 319–326.
  46. Olczak W., Siuchniński K. 1970 Źródła archeologiczne do studiów nad wczesnośredniowiecznym osadnictwem grodowym na terenie województwa koszalińskiego (T. 3). Poznań: Uniwersytet im. Adama Mickiewicza.
  47. Opitz R. S. 2013 An overview of airborne and terrestrial laser scanning in archaeology. W: R. S. Opitz, D. C. Cowley (red.), Interpreting archaeological topography, airborne laser scanning, 3D data and ground observation (s. 13–31). Oxford and Oakville: Oxbow Books.
  48. Palmer R. 2013 Reading aerial images. W: R. S. Opitz, D. C. Cowley (red.), Interpreting archaeological topography, airborne laser scanning, 3D data and ground observation (s. 76–87). Oxford and Oakville: Oxbow Books.
  49. Pałubicka A., Tabaczyński S. 1986 Społeczeństwo i kultura jako przedmiot badań archeologicznych. W: W. Hensel, G. Donato, S. Tabaczyński (red.), Teoria i praktyka badań archeologicznych, T. 1: Przesłanki metodologiczne (s. 57–183). Wrocław: Ossolineum.
  50. Phong B. T. 1975 Illumination for Computer Generated Pictures. Communications of the ACM, 18(6), s. 311–317.
  51. Rączkowski W. 2002 Archeologia lotnicza – metoda wobec teorii. Poznań: Wydawnictwo Naukowe UAM.
  52. Rączkowski W. 2004 Przeszłość uchwycona? Kilka refleksji nad fotografią i badaniem przeszłości. W: Pałubicka A., Dobosz A. (red.), Umysł i kultura: zbiór rozpraw (s. 147–158). Bydgoszcz: Oficyna Wydawnicza Epigram.
  53. Rączkowski W. 2012 Metody w archeologii. W: S. Tabaczyński, A. Marciniak, D. Cyngot, A. Zalewska (red.), Przeszłość społeczna. Próba konceptualizacji (s. 367–406). Poznań: Wydawnictwo Poznańskie.
  54. Reitberger J., Krzystek P., Stilla U. 2008 Analysis of full waveform LIDAR data for the classification of deciduous and coniferous tress. International Journal of Remote Sensing, 29(5), s. 1407–1431.
  55. Robinson D. 2006 Urban morphology and indicators of radian availability. Solar Energy, 80(12), s. 1643–1648.
  56. Rusinkiewicz S., Burns M., DeCarlo D. 2006 Exaggerated shading for depicting shape and detail. ACM Transactions on Graphics, 25(3), s. 1199–1205.
  57. Szadkowski A. 2012 ISOK – co znajdziemy w zasobie? Geodeta, 7, s. 14–18.
  58. Wężyk P. 2006 Wprowadzenie do technologii skaningu laserowego w leśnictwie. Rocznik Geomatyki, 4/4, s. 119–132.
  59. Wężyk P. (red.) 2014. Podręcznik dla uczestników szkoleń z wykorzystania produktów LiDAR. Warszawa: Główny Urząd Geodezji i Kartografii.
  60. Yard M. D., Bennett G. E., Mietz S. N., Coggins Jr. L. G., Stevens L. E., Hueftle S., Blinn D. W. 2005 Influence of topographic complexity and solar insolation estimates for the Colorado
  61. River, Grand Canyon, AZ. Ecological Modelling, 183(2–3), s. 157–172.
  62. Yoëli P. 1965 Analytische Schattierung. Ein kartographischer Entwurf. Kartographische Nach-richten, 15(5), s. 141–148.
  63. Yokoyama R., Shirasawa M., Pike R. J. 2002 Visualizing topography by openness: A new appli-cation of image processing to digital elevation models. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 68, s. 257–265.
  64. Zakšek K., Pfeifer N. 2006 An improved morphological filter for selecting relief points from a lidar point cloud in steep areas with dense vegetation. Delft: Delft Institute of Earth Observation and Space Systems.