Vedtatt som standard av standardiseringskomiteen for geomatikk

1. Orientering og introduksjon

Denne standarden er utarbeidet for å gi en oversikt over aktuell teknologi for produksjon av basis geodata. Det settes krav til dokumentasjon og rapportering, samt en del krav til utføring av produksjonsprosesser.

1.1. Bruk av krav i standarden

Produksjon av basis geodata setter krav til produksjonsprosessene, dokumentasjon og rapportering. For å gjøre det lettere å identifisere kravene er disse uthevet og nummerert. Liste over krav finnes i Vedlegg D.

1.2. Historikk og status

Standarden ble etablert i 2015 og erstattet da den tidligere standarden Kart og Geodata (2008). Det har vært en stor teknologisk utvikling siden versjon 1 av standarden ble utgitt i 2015, som for eksempel kan ikke 1.0 versjonen av standarden benyttes til å bestille datafangst ved hjelp av drone. Det ble derfor startet en revisjon av standarden i 2022, revisjonen gjennomføres som et standardiseringsprosjekt. For at standarden kan benyttes til anskaffelser i 2023 så ble det besluttet å gjennomføre en mindre revisjon som tok inn et underkapittel 6.8 som setter krav til fotografering med drone. I tillegg ble det gjort noen mindre presiseringer og rettinger i kapittel 6.

Versjon Dato Utført av Grunnlag for endringen

1.0

Mars 2015

Bjørn Barstad (Terratec) Leif Erik Blankenberg (Terratec) Gunhild Mæhlum (Blom Geomatics) Ivar Oveland (Blom Geomatics) Christian Malmquist (Kartverket) Håkon Dåsnes (Kartverket)

Revisjon av standarden Kart og geodata

2.0

November 2022

Ivar Oveland (Kartverket), Andreas Prebensen Korsnes (Kartverket), Christian Malmquist (Kartverket) og Jon Otter Skaaret (Kartverket) med stanadardiseringsprosjektet for revisjon av Produksjon av basis geodata som referansegruppe

Revidere krav til kartlegging slik at standarden ikke utelukker nye kartleggingsmetoder og teknologisk utvikling

1.3. Endringslogg

1.3.1. Endringer fra Produksjon av basis geodata versjon 1 til Produksjon av basis geodata versjon 2

Kapittel 3

Ryddet i henvisning til normative standarder

Kapittel 4

Oppdatert lenker til standarder, omtalt at noen standarder er på vei til å erstattes av en ny geodesistandard.
Presisert noen definisjoner

Kapittel 5

Oppdatert etter høringsinnspill, fjernet gammel informasjon og tilpasset krav til dagens standard.

Kapittel 6

Gjort tilpassinger i krav for å gjøre standarden mer oppdatert. Rettet opp i uklarheter.
Strammet inn krav for hvordan terreng rundt et passpunkt skal være (så flatt som mulig).
Lagt inn krav om tverrstripe ved fotografering av blokker (på lik linje med krav om tverrstripe i laserskanning).
Lagt inn nytt kapittel 6.8 som stiller krav til dronedatafangst.

Vedlegg

Oppdatert eksempel på flyplan.
Flyttet oversikt over kravliste til eget vedlegg

1.3.2. Revisjon

Standardiseringsprosjektet avsluttes ikke med publisering av 2.0 versjonen av standarden. Det er fortsatt behov for å beskrive nye produksjonsmetoder (blant annet hybrid orientering), samt at en del innspill som kom i høringsrunden ikke ble tatt inn i standarden, men utsatt til neste revisjon da de var omfattende og må behandles grundig. En del av innspillene har også gått på å gjøre standarden mer generell og ikke knytte den så sterkt opp til nøyaktighetskravene som er stilt i FKB.

2. Omfang

Hensikten med standarden Produksjon av basis geodata er å bidra til høy kvalitet på basis geodata ved å

  • beskrive metoder for produksjon av basis geodata og stille krav til trinn i produksjonsprosessen

  • beskrive hvilken kvalitet som kan forventes ved ulike produksjonsmetoder og –prosesser

  • beskrive hvordan produksjon av basis geodata skal dokumenteres

Standarden spesifiserer generelle kvalitetskrav for produksjon og dokumentasjon av basis geodata på land. Beskrevne datafangstmetoder er geodetiske metoder (landmåling), fotogrammetri og laserskanning. Kvalitetskravene til produktene finnes i produktspesifikasjonene for det enkelte produkt, f. eks FKB-Bygning 5.0. Hvordan produktene skal kontrolleres er beskrevet i standarden Geodatakvalitet. Standarden kan nyttes som referansedokument ved inngåelse av avtaler om produksjon av basis geodata. I det enkelte prosjekt kan det avtales avvikende krav fra denne standarden, disse vil da være gjeldende for prosjektet.

Innmåling av eiendomsgrenser (matrikkelenhetsgrenser) og ledninger behandles ikke i denne standarden. I stedet vises det til standardene "Stedfesting av matrikkelenhets- og råderettsgrenser", "Norm for ledningskart" og "Norm for VA-ledningskartverk".

3. Normative referanser

[GN] og [SAT] er utgående standarder og vil bli erstattet av en ny Geodesistandard som er under utarbeidelse.

4. Termer og forkortelser

4.1. Kilder for termer og forkortelser

Termer og forkortelser som er definert utenfor denne standarden er basert på følgende kilder:

4.2. Termer

aerotriangulering

metode for bestemmelse av flybilders ytre orientering vha. måling av punkter som knytter bilder og flystriper sammen

MERKNAD: I tilegg til sammenbindingspunkter inngår kjentpunker og GNSS/INS-data som observasjoner i en samlet utjevningsberegning (blokkutjevning). I tillegg til sammenbindingspunktene og ytre orienteringselementene kan også andre ukjente defineres og løses ut i utjevningen.

affin transformasjon

koordinattransformasjon som ikke bevarer vinkelstørrelser uendret

MERKNAD: I motsetning til konform transformasjon kan hver koordinatakse ved affin transformasjon ha individuell målestokk og rotasjon. Affin transformasjon kan utføres som lineær eller utvidet (ikke-lineær) transformasjon. I fotogrammetri benyttes affin transformasjon bl.a. ved korreksjon av bildekoordinater.

ajourføring

korrigering av innholdet i geodataene slik at de fremstiller de faktiske forhold på et gitt tidspunkt, etter de retningslinjer som gjelder for innhold og kvalitet

MERKNAD:

  1. Det er en selvfølge at "konsekvensrettelser" også blir utført. F.eks. når det bygges et nytt hus, blir ofte gjerder, arealbruksgrenser og veger omkring huset forandret. Ajourføring innebærer at alle disse forandringene blir gjort i de aktuelle databaser.

  2. Oppgradering til nyere og bedre standard defineres som noe annet enn ajourføring, selv om det kan gjøres på samme måte som periodisk ajourføring.

avvik

forskjell fra sann verdi, fra det man antar er den sanne verdi, eller forskjellen mellom to målte verdier for samme størrelse [G]

MERKNAD:

  1. Innen standardisering defineres vanligvis avvik som mangel på oppfyllelse av et krav [NS-ISO 9000:2015].

  2. Avvik er vanlig. Som oftest er de små og skyldes de vanlige målevariasjonene. Men et lite antall av dem kan være store, og noen kan utgjøre grove feil som bør grovfeil-/avviksbehandles.

  3. Se definisjonen av grov feil, sant avvik, standardavvik, systematisk avvik, tilfeldig avvik og tilfeldig variasjon.

  4. Det man antar er den sanne verdi, er svært ofte den utjevnede verdi.

bakkeoppløsning (for digitale kamera/sensorer)

geometrisk utstrekning av et piksel i terrengmålestokk [POF]

MERKNAD: Se også GSD.

basis geodata

Med basis geodata menes geografisk informasjon brukt til produksjon av kartdata, ortofoto, punktsky, med mer

MERKNAD: Se også geodata.

Eksempel: Høyder, kyst, vann, veg og bygninger.

bildeblokk

samling av flybilder som er forbundet med sammenbindingspunkt og dermed utgjør en felles enhet hvor bildenes posisjon og orientering bestemmes i en felles aerotriangulering/blokkutjevning

MERKNAD: Et flyfotograferingsprosjekt kan ha flere delområder og dermed flere bildeblokker. Et flyfotograferingsområde kan eventuelt deles opp i flere bildeblokker.

boresight

boresight parametrene beskriver vinkelforskjellen mellom koordinatsystem til kartleggingssensor (LiDAR eller Kamera) og bevegelsessensor (IMU)

digital høydemodell (DHM)

en digital representasjon av høydeverdier som varierer over en flate [LASER]

MERKNAD: En DHM er en samling av et stort antall høydepunkter på en flate. Punktene kan være organisert som et regelmessig rutenett eller i et uregelmessig mønster som beskriver flatens knekklinjer. Den siste metoden vil normalt gi den beste beskrivelsen av flaten. Alternativ engelsk betegnelse er «Digital Elevation Model (DEM)».

digital overflatemodell (DOM)

en DHM som beskriver en nærmere spesifisert flate [LASER]

MERKNAD: Eksempel på DOM kan være vegetasjon, takflater og lignende. Alternativ engelsk betegnelse er «Digital Surface Model (DSM)».

digital terrengmodell (DTM)

en DHM som beskriver terrengoverflaten [LASER]

digitalt stereoinstrument

stereoinstrument hvor det brukes digitale bilder og hvor de analytiske beregningene og kartkonstruksjonen skjer i instrumentets datamaskin

MERKNAD: Engelsk: Digital Photogrammetric Workstation, DPW. Norsk: Digital Fotogrammetrisk Arbeidsstasjon, DFA.

drone

ubemannet luftfartøy som kan kontrolleres med fjernstyring eller autonomt ved hjelp av programvare, sensorer og GNSS. Drone kan benyttes til både fotografering og laserskanning og kan være både basert på rotorvinge og/eller fastvinge.

dual beam

skannermekanisme der laserinstrumentet samtidig sender ut to laserkjegler som er uavhengige av hverandre

MERKNAD: To laserkjegler skapes enten ved å splitte en energikilde (split beam LiDAR) eller ved å benytte to uavhengige energikilder (dual channel LiDAR).

egenskap

navngitt kjennetegn eller karakteristikk av et objekt [G]

MERKNAD: Egenskap defineres ved navn (f.eks. "bygge-år"), datatype (f.eks. årstall) og verdiområde (f.eks. "Kristi fødsel - dags dato"). Egenskapsverdi er verdien til egenskapen for det aktuelle objektet, f.eks. 1998. Egenskapsdata kalles noen ganger for attributtdata.

Eksempel: Form, materiale, farge, høyde, størrelse, juridiske forhold, bruk, beskaffenhet, konsistens, økonomisk verdi osv.

elektronisk lukker

fungerer ved at kameraets bildebrikke leser av linje for linje sekvensielt for å kontrollere eksponeringen. Når motiver beveger seg raskt kan rullende lukker-fortegning oppstå.

fastmerke

varig merket punkt, markert med bolt eller annen egnet permanent markering, der plane koordinater og/eller høyde er bestemt, eller planlagt bestemt i et geodetisk referansesystem [GN]

MERKNAD: Fastmerke tjener hovedsakelig som grunnlag ved kartlegging og oppmåling.

flybåren laserskanning

Lasermåling fra fly, helikopter eller droner. Lasermåling er en avstandsobservasjon som gjøres fra en kjent posisjon og orientering. Observasjonsstørrelsene brukes til å beregne koordinaten samt egenskapsinformasjon til refleksjonsoverflaten. Lasermålingene fordeles utover skanningsområdet av lasersystemet slik at målingene gir en fulldekkende beskrivelse av måleområdet.

MERKNAD: Flybåren laserskanning kalles også laseraltimetri.

flykamera

kamera som er spesielt bygd for fotografering fra fly

MERKNAD: Denne standarden omfatter kun bruk av digitale flykamera.

fotavtrykk

laserkjeglens størrelse på bakken

fotogrammetrisk signal

vanligvis kvadratiske eller korsformede hvite eller gule flater som før flyfotografering plasseres på detaljer i terrenget for å gjøre dem synlige i bildene

MERKNAD: Til vanlig kalt bare "signal".

fullstendighet

tallfesting av hvilke enheter som er med i et datasett i forhold til de som burde vært med [G]

MERKNAD: Brukes først og fremst ved sammenligning med "virkeligheten"/fasit. Ved sammenligning med krav i en informasjonsmodell brukes fortrinnsvis kvalitetsmål under Logisk konsistens. Fullstendighet karakteriseres ved kvalitetsmålene andel manglende enheter og andel overskytende enheter.

geodata

stedfestet informasjon [G]

geodetisk landsnett

overordnet nasjonalt nett av fastmerker som utgjør en fortetting av Stamnettet ned til ca. 5 km punktavstand i bebygde områder [GN]

MERKNAD: I dagligtale benyttes betegnelsen "Landsnettet". Landsnettet er Statens kartverks ansvar, og det danner basis for grunnlagsnett av lavere orden (detaljnett) som kommunen har ansvar for.

geodetisk stamnett

overordnet nasjonalt nett av fastmerker etablert av Statens kartverk [GN]

MERKNAD: I dagligtale brukes betegnelsen "Stamnettet". Stamnettet avløser det tidligere 1. ordens trekantnettet. Nettet har sidelengder på ca. 20 km i bebygde strøk. Statens kartverk er ansvarlig for Stamnettet.

georeferere

stedfeste ved koordinater i et kjent geodetisk referansesystem

MERKNAD: Begrepet benyttes vanligvis i forbindelse med stedfesting av rasterdata.

Eksempel: Et flybilde er georeferert når dets ytre orienteringselementer er kjente.

grid

punkter organisert i et regelmessig rutenett med fast maskevidde

MERKNAD: Se også TIN.

grov feil

feil som er vesentlig større enn de tilfeldige avvikene [G]

MERKNAD: For målbare størrelser antas ofte grov feil som avvik større enn 3 ganger standardavviket.

grunnlagsnett

fastmerker systematisk bundet sammen på grunnlag av observerte vektorer, høydeforskjeller, vinkler, avstander og tyngdekraft

MERKNAD: Fastmerkene utgjør grunnlag for innmåling av nye fastmerker, innmåling av objekter, plassering og påvisning.

GSD (Ground Sample Distance)

geometrisk utstrekning av et piksel i terrengmålestokk

MERKNAD: Se også bakkeoppløsning.

indre pålitelighet

hvor godt observasjonene i et system gjensidig kontrollerer hverandre, dvs. hvordan en grov feil i en observasjon gjenspeiles i den tilhørende utjevningskorreksjon

MERKNAD: Pålitelighet bestemmes i egne pålitelighetsanalyser.

kamerakalibrering

bestemmelse av en eller flere av parameterne kamerakonstant, beliggenhet til symmetrihovedpunkt, objektivets oppløsningsevne, grad av planhet til bildeplanet og objektivfortegningens virkning i bildeplanet ved den bestemte verdi for kamerakonstanten

kamerakonstant

avstanden fra ytre projeksjon til bildeplan

kikkertsikker høyde

minimumsavstand mellom laserinstrument og person som ser direkte mot laserinstrumentet i kikkert

kjentpunkt

punkt som inngår i en aerotriangulering med kjente koordinater.

konform transformasjon

overføring av et punktsystem fra et koordinatsystem til et annet med origoforflytning (translasjon), dreining(er) og målestokkendring (lik i alle akseretninger)

MERKNAD: Konform transformasjon kjennetegnes ved at vinkelstørrelser (formen) beholdes uendret.

krav

grenseverdi satt i en produktspesifikasjon, ytelsen til et datasett skal være bedre enn kravet [G]

kvalitet

i hvilken grad en samling av iboende egenskaper oppfyller krav [NS-EN ISO 9000]

MERKNAD: Engelsk original: degree to which a set of inherent characteristics fulfils requirements

landsnett

MERKNAD: Se geodetisk landsnett.

laserskudd

LiDAR instrumentet avfyrer hurtige skudd, eller pulser. En enkelt puls refereres til som et laserskudd.

laserkjegle

laserlysets tredimensjonale avtrykk mellom laserinstrument og bakken. Kjegleformet grunnet divergens.

multipath

Retning på laserpulsen endres av refleksjon mot objekter i signalbanen. Multipath fører til feilaktig registrering av bakkeretur.

nøyaktighet

mål for en verdis nærhet til sin sanne verdi eller til det man antar er den sanne verdi [G]

oppdragsgiver

kontraktspart som skal ha utført det geodataarbeid som kontrakten omfatter

oppdragstaker

kontraktspart som har påtatt seg utførelsen av det geodataarbeid som kontrakten omfatter

oppgradering

forbedring av den datatekniske kvaliteten av eksisterende data

ortofoto

georeferert fly- eller satellittbilde i ortogonalprojeksjon

MERKNAD: Ortofotoet har samme geometriske egenskaper som et kart og er knyttet til et kart-koordinatsystem. Objekter (f.eks. hus, stolper, trær, broer) som ikke er modellert i høydemodellen, vil ha avvikende projeksjon. Det kan også lages ortofoto av f.eks. en fasade fotografert med terrestrisk kamera.

piksel

et digitalt bildes minste enhet med en definert geometrisk utstrekning og intensitetsverdi

posisjon

sted angitt ved hjelp av koordinater i et geodetisk referansesystem [G]

primærdatasett

et definert geodatasett som består av de mest detaljerte og nøyaktige data innen et definert område, har en viss utbredelse og jevnlig blir produsert og/eller ajourholdt

rektifisering

metode for transformasjon av et fotografisk bilde (sentralprojeksjon) til en ortogonalprojeksjon. Rektifisering er en sentral del av ortofotoproduksjon

resampling

metode for å bestemme gråtonen/fargen til et piksel. Resampling kan brukes til å endre bakkeoppløsning og/eller lokasjon til piksler i optiske produkter

sammenbindingspunkt

punkt i fellesområdet mellom bilder som brukes ved aerotriangulering til å binde sammen bilder, modeller og striper

MERKNAD: Punktet får sine terrengkoordinater bestemt ved aerotriangulering. Engelsk: Tie point

sant avvik

differanse mellom målt/beregnet verdi og sann verdi [G]

MERKNAD: Sann verdi vil ofte være ukjent, men den brukes i utjevningsregningen som en teoretisk størrelse. Ved kontroller blir den vanligvis erstattet med en verdi som er målt/beregnet med vesentlig høyere nøyaktighet enn den verdien som skal kontrolleres.

sanntidsmåling

kode- eller fasemåling der beregninger skjer samtidig med at man måler [SAT]

signal

MERKNAD: Se fotogrammetrisk signal.

skanneblokk

sammenhengende området dekket i en laserskanning

skanning

sveipeprosess for konvertering fra analog til digital representasjon av bilder, kart og andre dokumenter

skanneråpning

åpningsvinkel for LiDAR skanner

MERKNAD: skanneråpning = FOV (Field of View) = 2 x åpningsvinkel fra nadir

stamnett

MERKNAD: Se geodetisk stamnett.

standardavvik

statistisk størrelse som angir spredningen for en gruppe måle- eller beregningsverdier i forhold til deres sanne eller estimerte verdier [G]

MERKNAD: Internasjonalt benyttes også begrepet RMSE. Ved høy overbestemmelse (mange målinger) vil RMSE og standardavvik være sammenfallende, forutsatt at ev. systematisk avvik er avspaltet.

systematisk avvik

avvik som er regelmessig med hensyn til fortegn og tallverdi [G]

MERKNAD: Systematisk avvik beregnes ofte som gjennomsnittlig avvik

tilfeldig avvik

avvik som følger tilfeldighetens lov, slik at en ikke kan forutsi det enkelte avvik verken med hensyn til fortegn eller størrelse [G]

MERKNAD: Ofte er disse avvikene normalfordelt eller tilnærmet normalfordelt, men andre fordelinger kan forekomme.

tilfeldig variasjon

variasjonen eller spredningen for en gruppe måle- eller beregningsverdier i forhold til deres sanne eller estimerte verdier [G]

MERKNAD: Ordet "tilfeldig" i definisjonen markerer at det forutsettes at hver enkel forskjell mellom en måle- eller beregningsverdi og størrelsens sanne verdi eller middelverdi er et tilfeldig avvik. Et tallmessig uttrykk for tilfeldig variasjon er standardavvik.

TIN

digital høydemodell hvor punktene er organisert som hjørnene i trekanter

MERKNAD: Fra engelsk: Triangulated Irregular Network. Trekantene kan ha ulik form og størrelse, og utgjør dermed et uregelmessig nettverk. Se også grid.

topologi

beskrivelse av den romlige sammenhengen mellom geografiske objekter [G]

MERKNAD: Topologi er de av objektenes egenskaper som overlever det som er kalt "kontinuerlige transformasjoner" (også kalt "rubber sheet"-transformasjoner). Alle tallverdier (lengder, areal, retninger) kan bli forandret, mens f.eks. naboskapsforhold vil være uendret.

ytre pålitelighet

virkningen på de ukjente i utjevningen av mulige gjenværende grove feil i observasjonene

MERKNAD: Pålitelighet bestemmes i egne pålitelighetsanalyser. Beregnet ytre pålitelighet kalles ofte deformasjon.

4.3. Forkortelser

AT

Aerotriangulering

CPOS

CentimeterPOSisjonering

dGNSS

Differensiell Global Navigation Satellite System

FKB

Felles KartdataBase [FKB]

FLS

Flybåren LaserSkanning

GNSS

Global Navigation Satellite System

GSD

Ground Sample Distance

IMU

Inertial Measurement Unit

INS

Inertial Navigation System

ISO

International Organization for Standardization. Organisasjonen som utgir internasjonale standarder

LIDAR

LIght Detection And Ranging. Betegner et prinsipp for avstandsmålingen

NN1954

Normal null av 1954

NN2000

Normal null av 2000

NS-EN ISO

Betegnelse på standard som er utviklet internasjonalt (ISO) og som deretter har blitt fastsatt som europeiske standard (CEN), eller den kan være utviklet parallelt i CEN og ISO, for deretter igjen å bli fastsatt som Norsk Standard (NS).

NS-ISO

Betegnelse på standard som er utviklet internasjonalt (ISO), og som Norge har valgt å fastsette som Norsk Standard (NS).

PDOP

Position Dilution of Precision

PPP

Precise Point Positioning

RTK

Real Time Kinematic

SOSI

Samordnet Opplegg for Stedfestet Informasjon

UTM

Universal Transverse Mercator

WGS84

World Geodetic System 1984

5. Kartlegging med geodetiske metoder

5.1. Innledning

Geodetiske metoder benyttes til kartlegging ved høye krav til nøyaktighet eller når forholdene ellers gjør det naturlig, f.eks. ved mindre ajourføringer eller ved måling i områder som ikke kan kartlegges fotogrammetrisk pga. dårlig innsyn.

Standarden [SAT] gir anbefalinger om hvordan posisjonsbestemmelse med satellitter bør utføres i kart- og oppmålingsarbeider.

5.2. Målemetoder

Geodetisk kartlegging foregår enten med satellittbaserte metoder eller ved bruk av totalstasjon.

5.2.1. Satellittbaserte metoder (GNSS)

Satellittbasert måling baseres på ulike typer utstyr og satellittsystemer. Målingene kan utføres som sanntidsmåling eller med posisjonsberegning i ettertid.

5.2.1.1. Sanntidsmåling

Den mest aktuelle metoden for posisjonsbestemmelse i sanntid er RTK. I RTK overføres korreksjonsdata til satellittmottakeren (roveren) fra en referansestasjon i et kjent punkt. En variant av RTK er nettverks-RTK hvor korreksjonsdataene kommer fra en virtuell referansestasjon (VRS), beregnet fra et nett av faste stasjoner og overføres til satellittmottakeren fra et sentralt kontrollsenter. Både private firma og Statens kartverk tilbyr sanntidstjenester basert på nettverks-RTK.

KRAV 1 SANNTIDSMÅLING

  • For kontroll skal minimum ett fastmerke (kontrollpunkt) med tilfredsstillende kvalitet registreres før og etter innmåling.

  • Under målingen skal en også oppsøke andre fastmerker. Dersom det ikke finnes lett tilgjengelige fastmerker, kan en kontrollere mot tidligere bestemte objekttyper av god kvalitet og som er godt definert, f.eks. kummer. Avvikene skal ikke overstige 1/3 av kravet til stedfestingsnøyaktighet for de mest nøyaktige objekttypene som skal innmåles. Avvikene skal dokumenteres.

  • Ved bytte av referansestasjon, skal minst en godt definert objekttype fra forrige oppstilling innmåles på nytt for kontroll. Avvikene skal dokumenteres.

RTK kan benyttes med VRS eller egen referansestasjon. Referansestasjonen settes opp over et fastmerke med kjent kvalitet, nærmere enn 5-10 km fra måleområdet.

Når det gjelder den praktiske gjennomføringen av målearbeidene og kravene til disse, vises det til standarden [SAT].

5.2.1.2. Transformasjoner

Ved differensielle satellittbaserte metoder fremkommer ellipsoidiske høydeforskjeller. Ønskes høyder i NN1954/NN2000 eller et lokalt vertikalt datum, må høydeforskjellene korrigeres. Dette kan gjøres på flere måter:

  • Korrigerte høydeforskjeller kan utledes fra transformasjonspunkt der både ellipsoidisk og ortometrisk høyde (NN1954/NN2000) er kjent, og der referansestasjonen er et av transformasjonspunktene.

  • Korrigerte høydeforskjeller kan utledes fra en eksisterende høydereferansemodell (se standarden "Norges offisielle høydesystem og referansenivåer").

For videre beskrivelse av transformasjon se standardene [SAT] og Koordinatbaserte referansesystemer, 2.1 2009.

5.2.2. Bruk av totalstasjon

Stasjonspunkter kan være et fastmerke eller et punkt som bestemmes med kontroll, f.eks. ved fri oppstilling. Ved fri oppstilling skal en måle retning, avstand og vertikalvinkel mot minimum to fastmerker.

Stasjonspunkter og orienteringspunkter skal fortrinnsvis være fastmerker i Stamnettet, Landsnettet eller det kommunale nettet (gjelder for kommuner), eller egenetablerte fastmerker etablert med GNSS med tilstrekkelig kvalitet. Slike punkter dokumenteres ved beregning av ytre pålitelighet i programvare som håndterer dette. Påliteligheten må tilfredsstille de krav som stilles i standarden Grunnlagsnett for den aktuelle områdetypen.

KRAV 2 INNMÅLING MED TOTALSTASJON For å sikre seg så godt som mulig mot grove feil må det settes krav til innmålingen av objekttyper:

  • Det skal leses av mot samme orienteringspunkt først og sist i oppstillingen.

  • Det skal om mulig benyttes minst to orienteringssikt i hver oppstilling.

  • Ved ny oppstilling skal minst en godt definert objekttype fra forrige oppstilling innmåles på nytt for kontroll.

  • Ved fri oppstilling skal standardavviket på bestemmelsen av oppstillingspunktet ikke overstige 1/3 av kravene til de mest nøyaktige objekttypene som skal innmåles.

  • Innmåling av objekttyper skal bare unntaksvis gjøres med større avstander enn 500 m. Avstandene må ikke i noe tilfelle overstige avstanden til orienteringspunktene. Refraksjonsforholdene kan være avgjørende for høydenøyaktigheten. I noen tilfeller vil det innebære at avstandene må være kortere.

Innmåling av kartobjekter ved bruk av totalstasjon kan utføres i en kikkertstilling dersom instrumentleverandørens anbefalte kalibreringsprosedyrer av instrumentet er foretatt. Utførte kalibreringer skal dokumenteres.

5.3. Måleinstrumenter

Oppdragstaker er ansvarlig for å bruke instrumenter, materiell og måleopplegg som gir tilfredsstillende resultater i forhold til oppgavene. Det skal fortrinnsvis utføres årlig service på benyttede måleinstrumenter.

Aktuelle dokumenter:

Oppdragstakeren skal i sin rapport dokumentere at instrumentene som blir brukt, minst har den nøyaktigheten som kreves for å tilfredsstille kravene til sluttproduktet. En slik dokumentasjon gis for hvert benyttet instrument. Fabrikkmerke, type og serienummer oppgis. Det vises til Instrument-levnetsoversikten i Tillegg B i standarden [GN].

5.4. Beregning

Oppdragstaker er ansvarlig for at valg av måleopplegg, programvare og beregningsopplegg gir god nok nøyaktighet i forhold til kravene.

Ved bruk av satellittutstyr er beregning beskrevet i standarden [SAT].

5.5. Egenkontroll og rapportering (geodetisk kartlegging)

Det skal leveres en rapport for den geodetiske kartleggingen, med leveransene som vedlegg til rapporten. Generelt gjelder at alle resultat fra beregninger skal vurderes og kommenteres. Ev. problemer i prosjektet skal omtales spesielt. Rapporten er en del av leveransen og skal leveres samtidig med det produktet som rapporten omhandler.

KRAV 3 RAPPORTERING - GEODETISK KARTLEGGING

Tabell 1. Rapport for geodetisk kartlegging
Kategori Element Innhold

Generell informasjon

Oppdragsgiver

(adresse og prosjektleder)

Oppdragets navn og nummer

(LACHFFXX)

Oppdragstaker

(adresse, prosjektleder, fagansvarlig og underleverandører)

Beskrivelse av oppdraget

(kontraktsarbeid, areal, standard)

Antall eksemplar av rapport

(antall og oppbevaringssted)

Datering og signatur

(dd.mm.åååå, sign)

Geodetisk kartlegging

Utførelse av målearbeidene

(navn, tidspunkt, beskrivelse av ev. vanskeligeheter)

Benyttet måleutstyr

(merke, type, nummer)

Dokumentasjon

(kalibreringssertifikat)

Geodetisk og vertikalt grunnlag

(geodetsik datum, vertikalt datum, ellipsoidisk/ortometrisk høyde, kartprojeksjon, akse/sone)

Benyttede grunnlagspunkter

(navn, nummer, dokumentasjon av kvalitet)

Målemetode og -prosedyre

Valgt målemetode og -prosedyre skal begrunnes

HREF

Versjon av HREF benyttet under datafangst

Innmålte objekttyper

Liste over alle objekter

Produktspesifikasjon, objektkatalog og topologisk nivå

(versjon)

Egenkontroll

Avvik ved kontrollmåling av objekter innmålt fra flere stasjoner, samt kontroll av tidligere kartlagte objekter

Dataleveranse

Spesifikasjon av leveranseformat og ev. inndeling i filer

Vedlegg

Observasjoner

Sortert utlisting av observasjonene på digital form

Beregninger

Beregningsresultatet på digital form

Transformasjon

Resultat av ev. grovefeil-søk, transformasjonsparametre og restfeil i transformasjonspunktene, avvik i kontrollpunktene skal dokumenteres

Innmålte objekter

Innmålte objekter på avtalt vektorformat

6. Kartlegging med fotogrammetri

Dette kapittelet angir krav og retningslinjer for følgende arbeider:

  • Fremstilling av grunnlaget for fotogrammetrisk kartlegging; herunder fly- og signalplanlegging, kalibrering og vedlikehold av kamera og instrumenter, signalering, flyfotografering og aerotriangulering.

  • Fremstilling av produkter vha. fotogrammetri; herunder kartkonstruksjon, bildematching for høydemodellering og ortofotoproduksjon.

Kapittelet avgrenses til å gjelde følgende:

  • Bruk av digitalt vertikalbildekamera.

  • Bruk av GNSS/INS-støttet fotografering.

  • Bruk av digital fotogrammetrisk arbeidsstasjon / ren programvarebasert produktfremstilling.

  • Fremstilling av produkter definert i [FKB] og [POF]

6.1. Fly- og signalplanlegging

Dette avsnittet angir krav og retningslinjer til planlegging av flyfotografering, kjentpunkter for aerotriangulering og signalering av disse. Oppdragstaker skal utføre planleggingen og det skal utarbeides en kombinert fly- og signalplan.

6.1.1. Planlegging av flyfotografering (flyplan)

KRAV 4 FLYPLANLEGGING

Tabell 2. Krav til flyplanlegging
Parameter Krav

GSD

GSD bestemmes av oppdragsgiver og velges slik at kravene til fullstendighet og nøyaktighet blir oppfylt. Se tabell Eksempler på sammenheng mellom FKB standard og GSD.

Flyhøyde

Flyhøyden skal velges slik at kravet til GSD oppfylles for hver enkelt flystripe. Dersom annet ikke avtales skal GSD refereres til midlere terrenghøyde i hver stripe. Det tillates et planlagt avvik i GSD på maks. + 10 %. Ev. avvik fra dette skal avtales.

Bildeblokk

Flystripene skal plasseres optimalt, slik at den resulterende bildeblokka får en mest mulig regulær form og flest mulig parallelt overlappende striper (for å sikre best mulig bildeorientering).

Innsyn og sammenbinding

Flystripene skal plasseres, og overdekningen skal ev. økes, slik at det sikres best mulig innsyn i alle områder og god bilde- og stripesammenbinding i områder med mye vann.

Sideoverdekning

Sideoverdekningen skal i gjennomsnitt ikke være mindre enn avtalt verdi. På høyeste punkt mellom stripene kan det planlegges ned til 5 % sideoverdekning. Lengre strekk med slik marginal sideoverdekning skal ikke forekomme.

Lengdeoverdekning

Lengdeoverdekningen skal være avtalt verdi overalt i fotograferingsområdet. Det tillates kortere avvik +/- 5 prosentpoeng, som eksempel ved bestilt 80% overlapp tillates det inntil 75% eller 85% overlapp over kortere strekninger.

Stereodekning på utsiden av prosjektområdet

For å sikre god stereodekning i hele prosjektområdet skal flystripene forlenges slik at det alltid tas ekstra bilder utenfor avtalt prosjektområde ved flystripestart og flystripeslutt, slik at det er minst en full 60% stereomodell ut over prosjektområdet. Normalt vil dette utgjøre 3-4 bilder. Det er ikke krav om en slik buffersone ut i vannområder. På langs av fotoretning skal stereodekning på utsiden av prosjektområdet dekke tilsvarende bestilt sideoverdekning. Ved fotografering av enkeltstriper settes krav til stereodekning på utsiden av prosjektområdet til minimum 10% av stripebredden.

Overlapp kryssende striper

I bildeblokker med flere striperetninger skal striper med kryssende retning ha stereodekning over hele bredden til kryssende flystripe.

Overlapp kjedede enkeltstriper

Kjedede enkeltstriper, dreid en vinkel i forhold til hverandre, skal overlappe hverandre med minimum to stereomodeller i hver stripe og med minimum 60% stereomodell over hele stripebredden. Det skal være tilstrekkelig med terreng for å kunne finne nok sammenbindingspunkter mellom stripene. I overlappsområdet mellom kryssende flystriper skal som hovedregel minimum 50% av overlapsområde være land.

Plassering kjedede enkeltstriper

For vegkartlegging eller annen stripekartlegging skal det tilstrebes at vegen blir sentrisk i stripene. Dette skal likevel ikke hindre en hensiktsmessig flyplan og kravene til bildeorientering skal ivaretas

Tverrstriper

I blokker med flere enn to striper skal alle striper dekkes av en tverrstripe. Tverrstripene skal fortrinnsvis ligge vinkelrett på flystripene. Minste tillate vinkel for å kvalifisere som tverrstripe er 50 grader (vinkel mellom flystripe og tverrstripe), se kapittel Tverrstriper. Tverrstripen har redusert krav til sky og skyskygge, men dekningen må være god nok til å lage en sammenhengende flystripe i aerotrianguleringen (krav til antall sammenbindingspunkt vil være gjeldene for tverrstriper). For storformatkamera hvor fotograferingen gjennomføres med sideoverlapp på 60% eller høyere faller kravet om tverrstripe bort.

For å sikre best mulig bildeorientering og redusere behovet for kjentpunkter, skal delområder i rimelig nærhet av hverandre forbindes ved at flystripene forlenges.

6.1.2. Planlegging av kjentpunkt og signalering (signaleringsplan)

Signaleringsplan utarbeides av oppdragstaker som en integrert del av flyfotoplanleggingen og kjentpunktene planlegges slik at plasseringen blir optimal mht. krav til antall, plassering og enkel adkomst. For krav til antall og plassering, se kapittel Krav til antall og plassering av kjentpunkter.

Signaleringen bør planlegges og utføres slik at fotograferingen kan starte opp så snart forholdene tillater det, eksempelvis ved at lavereliggende områder signaleres først.

6.1.2.1. Krav til kjentpunkter

KRAV 5 KJENTPUNKT - NØYAKTIGHET

  • Alle kjentpunkter skal måles inn med geodetiske metoder og beregnes (utjevnes) med kontroll mot grove feil i alle trinn.

  • Kjentpunktene skal måles inn og bestemmes med et standardavvik maksimalt lik ¼ av det strengeste kravet til geodata i det aktuelle prosjektet. For FKB kartlegging se tabell Nøyaktighetskrav for innmåling av kjentpunkt i FKB.

  • Naturlige kjentpunkter kan benyttes unntaksvis, f.eks. for å erstatte tapte signaler i kritiske posisjoner. I prosjekter med høye nøyaktighetskrav skal da et veldefinert punkt først velges i bildene og deretter måles inn i marka. I prosjekter med lavere nøyaktighetskrav, som for eksempel Omløpsfotograferingen, kan eksisterende, antatt synlige geodetiske punkter (varder, fyrlykter, o.l. med tilfredsstillende oppgitt nøyaktighet) planlegges som supplement til de signalerte kjentpunktene for å oppnå bedre kontroll i utilgjengelige områder.

Tabell 3. Nøyaktighetskrav for innmåling av kjentpunkt i FKB
FKB-Standard Krav til geodata, svært veldefinert detalj (cm) Krav til markmåling av kjentpunkter (cm)

Sp

Sh

Sp

Sh

FKB-A

10

10

3

3

FKB-B

15

15

4

4

FKB-C

48

48

12

12

FKB-D

48

48

12

12

Det presiseres at tallene i tabell Nøyaktighetskrav for innmåling av kjentpunkt i FKB henviser til kravene som er stilt i FKB 5.0 produktspesifikasjonen, ved endringer i FKB spesifikasjonen vil eventuelle endringer til nøyaktighetskrav gjelde foran kravene som er satt opp i tabell Nøyaktighetskrav for innmåling av kjentpunkt i FKB. Det stilles krav til hhv. punktstandardavvik, grunnriss (Sp) og standardavvik i høyde (Sh). For systematisk avvik skal dette for FKB være 1/3 av standardavvikskravet.

For øvrige krav til innmåling vises det til standarden [SAT], og for krav til utførelse av signaleringen vises det til kapittel Signalering.

6.1.2.2. Krav til antall og plassering av kjentpunkter

Ved GNSS/INS-støttet fotografering kreves det i teorien kun et fåtall kjentpunkt for å kunne utføre AT. Kjentpunktene er kun nødvendige for å kunne bestemme systematiske avvik i de GNSS-bestemte projeksjonssentrene (datumstransformasjon), samt for å ha en minimums-kontroll. I praksis trengs vesentlig flere punkt for å kunne:

  • bestemme flere GNSS-skift pga. fotografering over flere dager

  • dokumentere kvaliteten i bildeorienteringen tilstrekkelig/godt

  • oppdage avvik i hele blokka

KRAV 6 KJENTPUNKT - ANTALL OG PLASSERING

  • Det skal være minimum ett fullbestemt kjentpunkt i hver flystripe.

  • Kravet til antall kjentpunkt kan avvikes etter avtale. Dette må da kompenseres med flere tverrstriper.

  • I en bildeblokk skal det være minimum 5 fullbestemte kjentpunkter. Kravet gjelder også for enkeltstriper og enkeltstriper i kjede. Avvik fra dette (f.eks. ved svært små blokker og ved mange spredte øyer) kan tillates dersom oppdragsgiver har åpnet for dette i teknisk spesifikasjon for oppdraget. I slike tilfeller skal det sørges for at korrekte GNSS-skift blir påført bildene.

  • I blokker som inneholder kjedede enkeltstriper skal det være minimum ett fullbestemt kjentpunkt i hvert overlappsområde mellom stripene, samt minimum ett i, eller nær, enden av hver kjede.

  • Kjentpunktene skal fordeles jevnt over hele bildeblokka og det skal påses at det finnes kjentpunkter nær blokkas ytterkanter. Det er dog ikke nødvendig å plassere kjentpunktene helt i ytterkant, dersom f.eks. adkomst gjør dette vanskelig.

6.1.3. Krav til innhold og presentasjon av fly- og signalplanen

KRAV 7 FLY- OG SIGNALERINGSPLAN

  • Endelig fly- og signaleringsplan skal bestå av rapport i PDF-format, samt avgrensninger og kjentpunkt i avtalt vektorformat. Rapporten skal minimum inneholde:

    • kamerafabrikat- og type, samt kamerakonstant

    • GSD, samt flyhøyde over havnivå for hver stripe

    • lengde- og sideoverdekning i prosent

    • antall striper og bilder, samt totalt antall stripekilometer

    • omriss av bilde- eller stripedekning

    • planlagte kjentpunkter med navn og ulike farger el. som skiller nye og eksisterende punkter

    • estimert total effektiv flytid. Med effektiv flytid menes flytiden for å dekke prosjektområdet, (striper + svinger). Flytid til og fra prosjektområdet medregnes ikke.

    • prosjektgrense og topografisk bakgrunnskart

    • dato for godkjenning av planen og navnet på planleggeren

Eksempel på fly- og signaleringsplan finnes i vedlegg Eksempel fly- og signaleringsplan (foto).

6.2. Signalering

Dette kapittelet angir krav og retningslinjer til signalering av kjentpunkter for aerotriangulering og ev. objekter som skal kartlegges og som er for små til å synes i flybildene. For innmåling av kjentpunkter henvises til krav i kapittel Krav til kjentpunkter og til standarden [SAT].

6.2.1. Lovhjemmel for markarbeider - Matrikkellova

Tillatelse til utsetting av fastmerker og signaler og rydding for sikt ved offentlige kart- og oppmålingsarbeider er hjemlet i Matrikkellova, §41 Rett til å utføre oppmålingsarbeid på offentleg og privat grunn.

Bestemmelsene i §43 om plikt til varsling av grunneiere og brukere skal ivaretas: «Før oppmålingsarbeid blir sett i verk, skal alle som arbeidet vedkjem, få varsel på ein etter forholda formålstenlig måte. Departementet kan gi forskrift om varsling.».

Under målearbeider skal det utvises forsiktighet slik at arbeidet fører til minst mulig skade og ulempe for grunneier eller bruker.

Lovens § 49 gir strafferettslig beskyttelse for fastmerker og signaler oppsatt etter loven.

Plassering av fastmerker eller signal i eller på automatisk fredete kulturminner, eller innenfor et 5 m bredt belte regnet fra kulturminnets synlige ytterkant, er forbudt etter lov om kulturminner (Kulturminneloven §3 og §6).

6.2.2. Utføring av signalering

KRAV 8 SIGNALERING

Tabell 4. Krav til signaleringsarbeidet
Parameter Krav

Markering av nye kjentpunkt

Nye kjentpunkt skal markeres med bolt, spiker eller annen varig markering.

Plassering av signal

Signalet plasseres på horisontalt flatt/plant underlag og skal som hovedregel males. Signal skal ikke plasseres på løse gjenstander som kumlokk. Prefabrikkerte signalplater skal ha sentrumshull og plasseres og festes slik at de ikke kommer ut av posisjon/horisontering eller blir ødelagt før fotografering. Sentrisk plassering skal være innenfor 1/3 av krav til markmåling av kjentpunkt se tabell Nøyaktighetskrav for innmåling av kjentpunkt i FKB.

Signalfarge

Signalfargen skal være matt hvit med matt svart kontrastfelt.

Signalform og -størrelse

Signalet skal ha en regulær og symmetrisk form. Størrelsen skal avpasses etter bildeoppløsning (GSD). Krav til størrelser på signaler er vist i tabell Anbefalte signalstørrelser, mens tillatte signaltyper er vist i figur Ulike signaltyper (a, b og c).

Planhet for signal og kontrastområdet

Krav til flatt/plant underlag gjelder både signal og kontrastområdet. Høydevariasjon på signal og kontrastområdet målt fra senter av signal skal ikke overstige kravet til markmåling av kjentpunkt se tabell Nøyaktighetskrav for innmåling av kjentpunkt i FKB. Eksempler på egnede og ikke egnede signaler kan sees i figur Signalers egnethet i forhold til signalets planhet. Bilde 1 er eksempel på godkjent signal. Bilde 2 og 3 er eksempel på ikke godkjent signal. Dersom det ikke er mulig å etablere signal som overholder krav til planhet i området hvor signalet må etableres, kan kravet om planhet til signal og kontrastområdet fravikes etter avtale med oppdragsgiver.

Kontrast

Det skal sørges for god kontrast rundt signalet. Kontrastfeltet skal være minst halvparten av signalbredden (til hver side av signalet). Fjell, stein, sand, grus, asfalt eller betong gir dårlig kontrast, og det skal da lages kunstig kontrast rundt signalet. Kontrastområdet skal være horisontalt flatt/plant og ha samme høyde som signalet.

Bolthøyde

Høydeforskjellen mellom punktets høydereferanse og signalmidt skal alltid måles. Ved signalering av eksisterende punkter skal punktets høydereferanse observert i marka verifiseres mot den oppgitte og målt bolthøyde skal verifiseres mot oppgitt bolthøyde. Ved uoverensstemmelse eller dersom bolten er borte eller bøyd skal som hovedregel den oppgitte bolthøyden antas å være korrekt.

Innsyn

Signalet skal være synlig i alle bildene/stripene som er planlagt å dekke punktet (for å sikre at det er synlig også i bilder/striper som ev. fotograferes på ulike datoer eller flysesjoner). Vegetasjon som kan hindre dette skal ryddes bort. Som tommelfingerregel kan benyttes at synslinjen fra et signal på marka til flyet skal gå på skrå med en vinkel på opptil 40 gon fra senit, se figur Innsyn rundt signalet og figur Innsyn mot sør.

Skygge

Skygge på signalet skal unngås. De samlede retningslinjene til innsyn går fram av figur Innsyn rundt signalet og figur Innsyn mot sør. Det skal være godt innsyn til signalet hele veien rundt. For å unngå skygge på signalet skal det være innsyn ned til 67 gon fra vertikalen i en sektor mot sør. Retningslinjene forutsetter fotografering i det mest vanlige tidsrommet på dagen.

Rydding av vegetasjon

Rydding av vegetasjon skal utføres med varsomhet. På privat grunn skal alltid grunneieren kontaktes før man går i gang med rydding.

Erstatningspunkt

Dersom planlagt posisjon blir funnet å være ubrukelig pga. innsyn, e.l. skal et nytt eller eksisterende punkt etableres så nær som mulig det opprinnelig planlagte.

InnsynSign
Figur 1. Innsyn rundt signalet
InnsynSor
Figur 2. Innsyn mot sør

Krav til signalstørrelse settes til 2 til 3 ganger GSD, eller etter avtale med oppdragsgiver. Eksempler kan sees i tabell Anbefalte signalstørrelser. Alle typer signaler i figur Ulike signaltyper (a, b og c) kan benyttes for de forskjellige oppløsningene. For figur Signalers egnethet i forhold til signalets planhet. Bilde 1 er eksempel på godkjent signal. Bilde 2 og 3 er eksempel på ikke godkjent signal vises eksempler på signal som overholder krav til planhet (1) og signaler som ikke overholder krav til planhet (2 og 3).

Tabell 5. Anbefalte signalstørrelser
GSD Kvadratisk signal (cm)

Størrelse signal

Størrelse med kontrast

< 7

21

42

7

21

42

10

30

60

20

60

120

25

60

120

Signalutforming
Figur 3. Ulike signaltyper (a, b og c)
Signaler_lovlig
Signaler_ikke_lovlig
Signaler_ikke_lovlig
Figur 4. Signalers egnethet i forhold til signalets planhet. Bilde 1 er eksempel på godkjent signal. Bilde 2 og 3 er eksempel på ikke godkjent signal

6.2.3. Egenkontroll og rapportering (signaleringsrapport)

KRAV 9 RAPPORT - SIGNALERING

  • Signaleringsrapporten skal som minimum inneholde informasjonen spesifisert i tabell Signaleringsrapport. Som hovedregel skal det leveres en felles rapport for signalering og innmåling av kjentpunkter.

Tabell 6. Signaleringsrapport
Kategori Element Innhold

Generell informasjon

Oppdragsgiver

(adresse og prosjektleder)

Oppdragets navn og nummer

(LACHFFXX)

Oppdragstaker

(adresse, prosjektleder, fagansvarlig og underleverandører)

Beskrivelse av oppdraget

(kontraktsarbeid, areal og standard

Antall eksemplar av rapport

(antall og oppbevaringssted)

Datering og signatur

(dd.mm.åååå, sign)

Signaleringsarbeidet

Utførelse av signaleringsarbeidet

(navn, tidspunkt og beskrivelse av eventuelle vanskeligheter)

Geodetisk og vertikalt grunnlag

(koordinatsystem i grunnriss og høyde)

Benyttet signaltype

(form, størrelse og farge)

Bolthøyde

Beskrivelse av eventuelle avvik mellom observert og oppgitt bolthøyde og i tilfelle hvilken bolthøyde signalet er referert til, med begrunnelse.

Rydding

Hva som er utført av rydding, med begrunnelse.

Erstatningspunkt

Beskrivelse av eventuelle avvikfra plan med hensyn til plassering og bruk av planlagte punkt, med begrunnelse

Egenkontroll

Resultat fra kontroll mot eksisterende grunnlagspunkt

Vedlegg

Signalerte punkt

Koordinatliste for signalerte punkt. Tekst-format med følgende kolonner: [PunkID] [N] [E] [H] [dH] (H = høyden midt i signalet, dH = punktets observerte/oppgitte høydereferanse minus H). Dersom felles rapport for signalering og landmåling ikke er mulig å fremstille, oppgis omtrentlige koordinater (innenfor 10 m) på signalene.

Identifikasjon

Et nærbilde som viser signalets plassering relativt punktets høydereferanse, samt et oversiktsbilde

Oversikt

Rapport i PDF-format med endelig plassering av punkter, med navn. Topografisk kart, endelig flyplan og prosjektavgrensing som bakgrunn.

Innmålte objekter

Innmålte objekter på avtalt vektorformat.

For krav til rapportering av innmålingsarbeidet vises til standarden [SAT].

6.3. Flyfotografering

Dette avsnittet angir krav og retningslinjer til gjennomføring av fotograferingen, til fremstilling av GNSS/INS-data og bilder samt til egenkontroller og rapportering av arbeidene. For krav til leveranse av flyfoto vises det til Produktspesifikasjon Vertikalbilde, versjon 2.2 2017.

6.3.1. Krav til kamerasystem

6.3.1.1. Krav til kamera

Oppdragstakeren for fotogrammetriske kart- og målearbeider er ansvarlig for at kameraet som benyttes er tilfredsstillende kalibrert, kontrollert og godkjent etter bestemmelsene i dette kapittelet.

KRAV 10 DIGITALE KAMERA

Tabell 7. Krav til digitale kamera
Moment Krav

Bildevandring

Kameraene skal ha digital eller mekanisk bildevandringskompensasjon (FMC) For linjesensorene er ikke dette påkrevet. Alternativt må lukkerhastigheten være så kort at sensorens bevegelse under eksponeringsøyeblikket ikke påvirker bildets kvalitet.

Kamerakalibrering

Kameraet skal være kalibrert i løpet av de siste 24 månedene og ev. etter flytting eller annen fysisk påkjenning som kan ha påvirket kameraets kalibrering. Det skal foreligge et kalibreringssertifikat fra denne kalibreringen. For ikke metriske kamera skal det utføres kamerakalibrering for hver flygning.

Kalibrert kamerakonstant

Skal være bestemt med standardavvik ≤ 3 μm

Gyrostabilisert kameraramme

Kamera som skal brukes til kartleggingsformål og ortotoproduksjon skal være montert i en gyrostabilisert kameraramme (gyro-mount). Dette kravet gjelder dog ikke mellomformatkameraer som brukes sammen med laserskanningsinstrumenter eller som en del av et skråbildesystem.

Bildehovedpunkt

Autokollimasjonshovedpunktet (PPA) skal være bestemt med standardavvik ≤ 3 μm. PPA = Principal Point of Autocollimation.

Radiell fortegning

Radiell fortegning er normalt kompensert i leverte bildedata. Skal være bestemt med standardavvik ≤ 2 μm

Levnetsdokumentasjon

For hvert kamerasystem skal det foreligge en levnetsdokumentasjon som skal inneholde alle vitale opplysninger om systemet: Anskaffelse, dokumentasjon av kontroller, justeringer, skader, reparasjoner, kalibreringer osv. Dokumentasjonen skal angi dato for kontrollen, hvem som har utført den og resultatene av kontrollen. Levnetsdokumentasjonen skal alltid være à jour, og den skal kunne fremlegges når som helst uten foregående varsel.

6.3.1.2. Krav til GNSS/INS

Krav 11 GNSS/INS system

  • Ved bruk av INS for flybåren datafangst skal systemet som et minimum inkludere:

    • Treghetssensor (IMU) med tre akselerometer og tre gyroskop

    • Flerfrekvent GNSS-mottaker av geodetisk kvalitet, med kalibrert(e) antenne(r) (fasesentereksentrisitet og fasesenter–variasjoner skal være kjent)

  • Eksentrisiteter mellom IMU, GNSS-antenne(r) og projeksjonssenter skal være kjent fra innmåling eller beregning:

    • Eksentrisitet mellom IMU og GNSS-antenne(r) skal være kjent med en nøyaktighet på 3 cm eller bedre (RMS).

    • Eksentrisitet mellom IMU og projeksjonssenter skal være kjent med en nøyaktighet på 3 mm eller bedre (RMS).

    • Dersom IMU, GNSS-antenne(r) og kamera kan bevege seg i forhold til hverandre, skal bevegelsene måles og logges, slik at eksentrisiteter kan påføres korrekt i INS-beregningen (aktuelt f.eks. hvis kameraet er stabilisert).

  • Utstyr og metode som velges skal kunne gi en kvalitet på resultatet som, sett i sammenheng med andre innsatsfaktorer, er tilstrekkelig for å oppfylle krav til sluttprodukt i de enkelte prosjekt.

  • Ved oppstarten av en ny fotosesong, skal det utføres en «boresight» kalibrering for å bestemme avviket i orientering mellom IMU og kamera. Til dette skal det utføres en egen fotografering med tilstrekkelig geometrisk styrke (stor sideoverdekning og alternerende og kryssende striperetninger) for sikker bestemmelse av kalibreringen. Kalibreringsverdiene skal bestemmes vha. aerotriangulering. Denne fotograferingen skal også tjene som en funksjonstest av kamerautstyret, og dataene skal brukes til å kontrollere at visuell kvalitet i bildene er som forventet. Dersom IMU’en har vært fjernet fra kameraet, eller dersom andre forhold tilsier at dette er nødvendig, skal ny «boresight» kalibrering utføres.

6.3.2. Gjennomføring av fotografering

6.3.2.1. Krav til fotografering

KRAV 12 FOTOGRAFERING

Tabell 8. Krav til fotografering
Moment Krav

Klarmelding

Dersom ikke annet er avtalt skal oppdragsgiver for fotograferingen gi skriftlig klarmelding om at fotografering kan starte. Klarmelding skal gis så tidlig som mulig, og for hvert ev. delområde. Klarmeldingen(e) skal bekreftes skriftlig av oppdragstaker.

Kameratype

Dersom ikke annet er avtalt skal fotograferingen utføres med geometrisk og radiometrisk kalibrert storformat digitalt kamera. Se kapittel Krav til kamera for krav til instrumenter, kalibrering og kontroll.

Eksponeringskontroll

Kameraet skal ha eksponeringskontroll og denne skal benyttes aktivt under fotografering for å unngå skadelig over- og undereksponering, uskarpe bilder og tap av detaljer.

Fotograferingsperiode

Et prosjekt skal fotograferes over et kortest mulig tidsrom og det skal tilstrebes at flystriper fotograferes mest mulig samlet. Ved fotografering over flere dager eller GNSS-sesjoner skal det sørges for at tilstrekkelig med kjentpunkter blir dekket slik at systematiske GNSS-skift kan bestemmes for hver dag/hver fotosesjon.

Fotograferingstidspunkt

Mengden av skygge i bildene skal forsøkes holdt så lavt som mulig ved at fotografering blir utført på en tid på dagen som er mest mulig gunstig mht. overflateforhold og topografi.

Fotograferingsavbrudd

Ved avbrudd i fotografering i en flystripe skal hele stripen som hovedregel fotograferes på ny. Unntakene er striper med lengde tilsvarende minimum 20 bilder ved 60 % lengdeoverdekning, eller der fortsettelse kan skje kort tid etter avbrudd og i samme fotosesjon. Dersom det ikke er mulig å fly om stripen før etter lengre tid skal oppdragstaker i samråd med oppdragsgiver vurdere hva som er til prosjektets beste mht. nøyaktighet og samlet visuell kvalitet i bildene.

Stripeskjøting

Dersom striper må skjøtes skal det fotograferes tilstrekkelig overlapp over bruddet slik at nøyaktighetstap unngås og slik at stereodekning over bruddet fra begge sider blir mulig. Det skal være minst 4 bilder overlapp over stripebruddet.

Fotograferingsretning

Parallelle nabostriper skal som hovedregel fotograferes i motsatt retning.

Solhøyde

Krav til min. solhøyde under fotografering ≥ 27o eller etter avtale.

Skyer og skyskygger

Krav til maks. innhold av skyer og skyskygger under fotografering:

• Skyer: 0 % av prosjektområdet

• Skyskygger: < 3 % av prosjektområdet

Mindre skyer kan godtas dersom det likevel er mulig å produsere et skyfritt ortofoto ved hjelp av det totale bildematerialet.

Fotografering under slørskyer kan aksepteres såfremt de ovenfor nevnte kravene holdes og at dette ikke medfører tap av detaljer, unaturlig fargetone eller lav kontrast i bildene.

Dis og røyk

Dis eller røyk som medfører tap av detaljer eller skarphet skal ikke forekomme. Unntak aksepteres i industriområder eller lignende hvor det er umulig å fotografere uten røyk.

Kamerarotasjoner

Kameraets tillatte rotasjoner under fotografering skal tilsvare:

• Omega og Phi-rotasjon:

o systematisk avvik fra vertikal: ≤ 1.0o

o enkeltavvik fra vertikal: ≤ 3.0o

• Kappa-rotasjon:

o systematisk avvik fra flyretningen: ≤ 5.0o

o avvik mellom to påfølgende bilder: ≤ 5.0o

Avvik fra disse kravene kan aksepteres av oppdragsgiver der oppdragstaker kan dokumnetere at det ikke medfører kvalitetstap eller problemer i produksjonen. Avviket skal varsles oppdragsvier uten ugrunnet opphold. Avvikene skal beskrives i fotorapport.

Bakkeoppløsning

• Gjennomsnittlig GSD i prosjektområdet: Avtalt verdi

• Maks. GSD i enkeltbilder: Avtalt verdi + 10 %

Krav til GSD kontrolleres indirekte som avvik fra planlagt/korrekt flyhøyde

Sideoverdekning

• Gjennomsnittlig sideoverdekning: ≥ avtalt verdi

• Min. sideoverdekning i enkeltbilder: ≥ 5 % (aksepteres kun lokalt på høyeste topp(er))

Lengdeoverdekning

• Gjennomsnittlig lengdeoverdekning: avtalt verdi

• Lengdeoverdekning i enkeltbilder: ≤ 5 % fra avtalt verdi (ved store lokale høydeforskjeller aksepteres en større overdekning i de lavereliggende områdene).

Logg

En detaljert logg skal føres under fotografering. Denne skal arkiveres sammen med øvrig dokumentasjon fra kamerasystemet og skal kunne fremlegges for oppdragsgiver på forespørsel. Loggen skal minimum inneholde:

• Navn på sensoroperatør og informasjon om gyldig fotolisens

• Navn på pilot

• Type kamerasystem med serienummer.

• Type fly med registreringsnummer (eks LN-ILS) og om flyet har trykkabin

• Er det noe mellom kameraet og bakken, som et ekstra glass mellom kamera og bakken.

• Dokumentasjon av utførte kontroller før, under og etter fotografering

• Tidspunkt for start/stopp av kamerasystem og start/stopp av flystriper. Flyretning pr. stripe

• Værforhold: Skyer, sikt, vind og ev. turbulens pr. flystripe

• Eksponeringssettinger pr. flystripe og ev. enkeltbilder

• Informasjon om ev. avbrudd i flystripe

• Informasjon om ev. problemer med utstyr, værforhold, e.l. som kan forårsake redusert kvalitet i innsamlede data

Kontroll

Umiddelbart etter fotograferingen skal det utføres tilstrekkelig prosessering og kontroller som verifiserer at innsamlede data er egnet for den planlagte bruk. Oppdages avvik eller forhold som kan medføre behov for ny fotografering skal oppdragsgiver underrettes umiddelbart sammen med et forslag til plan for fullføring av oppdraget.

6.3.2.2. Krav til innsamling av GNSSS/IMU data

Ved GNSS/INS-støttet flyfotografering kombineres observasjoner fra IMU (Inertial Measurement Unit) med data fra GNSS mottaker for å bestemme både posisjon og orientering på kameraet. Ulike beregningsmetoder kan benyttes for å komme fram til posisjon og rotasjon for hvert enkelt bilde.

KRAV 13 INNSAMLING GNSS/IMU

  • GNSS-mottaker i flyet skal ha en målerate på 1 sekund eller hyppigere

  • Før flyging og fotografering skal det kontrolleres at man har en satellittkonstellasjon som gir en akseptabel geometri, PDOP skal være under 6 for hele flygingen.

  • Datainnsamlingen skal legges opp med tilstrekkelig dynamikk før, under og etter selve fotograferingen slik at IMUens sensorfeil kan estimeres med nødvendig kvalitet relativt kravene til sluttproduktene. Hva som anses som tilstrekkelig dynamikk skal oppdragstaker vurdere blant annet ut fra lengden på flystripene, svingradius og IMUens kvalitet.

  • For å oppnå tilstrekkelig dynamikk skal det foretas IMU-initialisering umiddelbart før første flylinje og umiddelbart etter siste flylinje. Minimum initialisering er en retningsendring på 90 grader en vei og 90 grader motsatt vei. Under datainnsamling skal det etterstrebes å fly annenhver høyre og venstresving ved stripebytte.

  • Dersom planlagt flystripelengde overstiger 20 minutters flytid, skal det legges inn en IMU-initialisering midtveis i stripene (for å holde IMU-drift på et akseptabelt nivå).

Metoden for GNSS-posisjonsbestemmelse ved bruk av dGNSS er basert på at det benyttes differensierte observasjoner mellom en eller flere GNSS basestasjoner på bakken (evt. virtuelle basestasjoner) og GNSS mottakeren i flyet.

Krav 14 dGNSS

  • Maksimal avstand mellom fly/helikopter/drone og referansemottakere på bakken må ikke være lengere enn at nøyaktighetskravet til projeksjonssentrene oppnås.

  • Ved bruk av egen referansemottaker må koordinatene til benyttet kjentpunkt være bestemt med 1/3 av nøyaktigehtskravet til projeksjonssentrene.

Metoden for GNSS-posisjonsbestemmelse ved bruk av PPP (Precise Point Positoning) er basert på en enkelt GNSS-mottaker i flyet, uten bruk av mottakere på bakken. Udifferensierte kode- og fase-målinger benyttes sammen med presise satellittbaner og satellittklokkekorreksjoner. Faseflertydighetene bestemmes som flyt-tall. Det forutsettes at ionosfærisk refraksjon elimineres vha. måling på to eller flere frekvenser, og at troposfærisk refraksjon estimeres sammen med de andre parameterne.

Det forutsettes videre at programvaren i all vesentlighet forholder seg til de modeller og konvensjoner som følger av å benytte de aktuelle bane- og klokkeprodukter.

Krav 15 PPP (Precise Point Positioning)

  • Total måletid (på bakken og i lufta) må overstige en time for å sikre god konvergens i løsningen. Dette gjelder dersom kun GPS benyttes. Ved bruk av andre GNSS system i tillegg til GPS (f.eks. GLONASS), kan noe kortere måletid aksepteres.

  • Satellittklokkekorreksjoner med oppløsning på 30 sekunder eller bedre skal benyttes.

6.3.3. Beregning av GNSS/INS data

Ved beregning av GNSS/INS-dataene står oppdragstager fritt til å velge egnet beregningsstrategi, avhengig av hvordan datainnsamlingen har foregått og hvilken programvare som er tilgjengelig.

Beregningsarbeidet leder fram til en fil med ytreorienteringselementer for hvert bilde, i det koordinat- og høydesystem som er spesifisert av oppdragsgiver. Ytre orienteringsparameterne skal referere seg til kameraets projeksjonssenter.

Krav 16 BEREGNING GNSS/INS

  • I beregningene skal det:

    • Korrigeres for eksentrisiteter mellom IMU, GNSS-antenne(r), og projeksjonssenter, også når disse ikke er konstante.

    • Korrigeres for GNSS-antennen(e)s fasesentereksentrisitet og fasesentervariasjoner.

    • Korrigeres for vinkelavvik mellom INS-koordinatsystem og kamerakoordinatsystem («boresight misalignment»)

  • Fil med ytre orienteringsparametere skal minimum inneholde:

    • En header som inneholder informasjon om:

      • koordinat- og høydesystem for ytre orienteringsparameterne

      • definisjon av rotasjonsrekkefølgen og vinkelenhet for rotasjonene (Omega, Phi, Kappa)

      • «boresight misalignment» vinklene

      • beskrivelse av data-kolonnene i fila

    • En linje per bilde, som inneholder minimum:

      • Bilde ID (Navn)

      • Eksponeringstidspunkt

      • Projeksjonssenterkoordinater

      • Omega, Phi, Kappa

      • Standardavvikene for projeksjonssenter–koordinater og rotasjoner.

Kravene til dokumentasjon fra beregningen er listet opp i avsnittet om egenkontroll og rapportering.

6.3.4. Fremstilling av bilder

Krav 17 FREMSTILLING AV BILDER

  • Bildene skal prosesseres slik at tap av informasjonsinnhold mellom rådata og resulterende/levert bilde unngås, ev. anses ubetydelig.

  • Bildene skal hver for seg ha god og jevn kontrast samt enhetlig, naturlig fargetone og lyshet over hele bildeflaten.

  • Bildene skal være skarpe. Finnes det uskarpe bilder skal disse vurderes spesielt mht. den planlagte bruken av bildene.

  • Bildene skal som hovedregel kontraststrekkes (normaliseres) slik at hele den tilgjengelige gråtoneskalaen utnyttes. Strekkingen skal gjøres med kontroll slik at ikke ev. utliggende piksler resulterer i en ikke-representativ skalering. Moderat kutt i histogrammene aksepteres såfremt ikke viktig informasjon i bildene går tapt.

  • Innenfor samme område og fototidsrom skal bildene ha innbyrdes god og jevn kontrast samt enhetlig, naturlig fargetone og lyshet. Tilsvarende skal det mellom ev. flere områder/fototidsrom tilstrebes størst mulig likhet.

  • Dersom det ikke lar seg gjøre å oppnå forventet visuell kvalitet i bildene (pga. værforhold, e.l.) skal oppdragsgiver informeres tidligst mulig og involveres i ev. tiltaksplan.

  • Ev. konvertering til lavere radiometrisk oppløsning (f.eks. 8 bit) og ev. komprimering skal utføres som siste ledd før leveranse for å unngå akkumulert tap av informasjon gjennom prosesseringen.

  • Dersom en stripe må skjøtes, og fortsettelse av fotograferingen ble gjort på et senere tidspunkt slik at lys/skygge- og ev. overflateforhold er endret, skal stripeseksjonene i det endelige bildesettet overlappe hverandre slik at de hver for seg har stereodekning over stripebruddet.

  • Ved sammensetting av det endelige bildesettet i prosjekt der det finnes overlappende versjoner av bilder, skal overskytende bilder fjernes. Fragmentering av striper eller områder pga. fotografering over flere dager skal reduseres til et minimum.

  • Filnavn på bilder skal som hovedregel være på formen Dekningsnr_Stripenr_Bildenr_Kameraløpenr og alle representasjoner av bildene skal benytte/vise til samme filnavn (f.eks. i GNSS/INS-filer, i aerotriangulering og i ortofotoproduksjon).

  • I stripeskjøter skal navnet på de overlappende bildene skilles med suffiks «_2» i bildenummeret for de senest fotograferte bildene.

6.3.5. Egenkontroll og rapportering (fotorapport)

Det skal leveres en rapport (fotorapport) for de utførte arbeidene, med leveransene som vedlegg til rapporten. Rapporten skal ha egne seksjoner for generell informasjon, utføring av fotograferingen, beregning av GNSS/INS-data og fremstilling av bilder, samt en egen seksjon med oversikt og spesifikasjon av vedlagte leveranser. For hvert av de nevnte arbeidene, inkl. leveransene, skal resultatet av utførte kvalitetskontroller dokumenteres.

KRAV 18 RAPPORTERING - FLYFOTOGRAFERING

Tabell 9. Krav til rapportering av fotografering
Kategori Element Innhold

Generell informasjon

Oppdragsgiver

(adresse og prosjektleder)

Oppdragets navn og nummer

(LACHFFXX)

Dekningsnummer

(XX-12345)

GSD

(cm)

Datum

(horisontalt datum, vertikalt datum, projeksjon og benyttet HREF modell)

Oppdragstaker

(adresse, prosjektleder, fagansvarlig og underleverandører)

Beskrivelse av oppdraget

(kontraktsarbeid, fotografert areal og standard)

Antall eksemplar av rapport

(antall og oppbevaringssted)

Versjon

(rapportversjonsnummer)

Datering og signatur

(dd.mm.åååå, sign)

Flyfotografering

Fly

(fabrikat, type, kallesignal, trykkabin j/n)

Kamerasystem

• Kamera:

o Fabrikat, type, serienr., ev. revisjonsnr., siste kalibreringsdato

o Kalibreringsrapport skal legges ved rapporten

• Gyromount:

o Fabrikat, type

• GNSS-mottaker og antenne:

o Fabrikat, type, serienr. Benyttet loggerate

• IMU:

o Fabrikat, type, serienr., benyttet loggerate

• Beskrivelse av hvordan antenneeksentrisitet er bestemt, dokumentasjon av andre eksentrisiteter (f.eks. IMU montering)

• Kamera/sensor-styringssystem:

o Fabrikat, type

• Boresight-kalibrering:

o Siste kalibreringsdato

• Beskrivelse av utført initialisering av GNSS/INS-utstyr

Klarmelding

• Tidspunkt for avgitt klarmelding(er) for fotografering

• Kopi av klarmelding(er) og fotofirmaets bekreftelse på denne/disse

Bildeoversikt

(antall striper, antall bilder per stripe, fotodato per flystripe)

Sikkerhetsgradering

Oversikt over ev. bilder som ikke er levert pga. sikkerhetsgradering (jf. sikkerhetsloven)

Solvinkel

(minste solvinkel)

Værforhold

Beskrivelse av generelle forhold, inkl. skyforhold, sikt, vind og turbulens. Ved vanskelige forhold skal det rapporteres hvilke striper/bilder dette kan angå.

Skyer og skyskygger

Prosentvis innhold av skyer og skyskygger, med angivelse av hvilke striper/bilder som er berørt.

Kameratotasjoner

• Omega, Phi:

o Gjennomsnittlige kamerarotasjoner

o Maks. avvik fra vertikal

• Kappa («crab»):

o Systematisk avvik fra planlagt flyretning

o Maks. rotasjonsendring mellom to påfølgende bilder

Flyhøyde

Systematisk og maksimalt avvik fra planlagt flyhøyde, pr. stripe (planlagt minus reell)

Stereodekning utenfor avtalt prosjektområde

Gjennomsnittlig stereodekning (prosent side og lengde) utenfor avtalt prosjektområde, basert på visuell stikkprøvekontroll

Sideoverdekning

• Gjennomsnittlig sideoverdekning, basert på visuell stikkprøvekontroll

• Min. sideoverdekning, enkeltbilder, basert på visuell stikkprøvekontroll

Lengdeoverdekning

• Gjennomsnittlig lengdeoverdekning, basert på visuell stikkprøvekontroll

• Min. lengdeoverdekning, enkeltbilder, basert på visuell stikkprøvekontroll

Avvik

Ev. problemer ifb. gjennomføringen:

• Beskrivelse av problemer, inkl. årsaker til disse, som vil eller kan resultere i negative konsekvenser for mellom- og/eller sluttprodukter

• Beskrivelse av tilhørende utførte tiltak

• Beskrivelse av mulige konsekvenser av problemene

Vurdering av resultat

En samlet vurdering av utføringen av fotograferingen og kvaliteten på arbeidene mht. bestilling og øvrige krav.

GNSS/INS

Programvare

(fabrikat, versjonsnummer)

GNSS/INS filer

Beskrivelse av innhold i GNSS/INS fil. En GNSS/INS fil pr fotosesjon.

Beregninger

• Prinsipp/metode for beregning av GNSS/INS-løsning

• Prinsipp/metode for beregning av ytreorientering for det enkelte bilde

• Eventuelle geodetiske transformasjoner

• Eventuelle høydetransformasjoner/høydeskaleringer

• Eventuelle andre transformasjoner eller korreksjoner

Dokumentasjon av resultat

• Metode for kvalitetskontroll

• Plott av estimerte std.avvik for hele GNSS/INS-løsningen

• Gjennomsnittlig og maks. estimerte std.avvik for ytre orienteringselementene

• Redegjørelse for hvordan oppgitt nøyaktighet ventes å samsvare med reell nøyaktighet

Avvik

Ev. problemer ifb. Fremstillingen av GNSS/INS data:

• Beskrivelse av problemer, inkl. årsaker til disse, som vil eller kan resultere i negative konsekvenser for mellom- og/eller sluttprodukter

• Beskrivelse av tilhørende utførte tiltak

• Beskrivelse av mulige konsekvenser av problemene

Vurdering av resultat

En samlet vurdering av fremstillingen av GNSS/INS data og kvaliteten på arbeidene mht. bestilling og øvrige krav.

Bildefremstilling

Programvare

(fabrikat, versjonsnr)

Prosessering

• Metode for geometrisk prosessering av bildene.

• Metode for radiometrisk prosessering av bildene, herunder minimum:

o Konvertering til 8 bit radiometrisk oppløsning

o Benyttede funksjoner for å oppnå tilfredsstillende og enhetlig kontrast, fargetone og lyshet pr. bilde og samlet for alle bilder i prosjektet

o Ev. spesielle metoder og tiltak nødvendige i det aktuelle prosjektet

Kontroll

Metode for kontroll av visuell kvalitet i bildene, herunder minimum:

• Kontroll av uskarphet

• Kontroll av kontrast, fargetone og lyshet pr. bilde og samlet for alle bilder i prosjektet

Komprimering

Metoder for ev. komprimering av bildene, "tiling" og fremstilling av bildepyramider

Problem, utfordringer og kommentarer til arbeidet

Ev. problemer ifb. bildeprosesseringen:

• Beskrivelse av problemer, inkl. årsaker til disse, som vil eller kan resultere i negative konsekvenser for mellom- og/eller sluttprodukter

• Beskrivelse av tilhørende utførte tiltak

• Beskrivelse av mulige konsekvenser av problemene

Vurdering av resultat

En samlet vurdering av fremstillingen av bilder og kvaliteten på arbeidene mht. bestilling og øvrige krav.

Leveranser

Produktspesifikasjon

Versjon av produktspesifikasjon

Leveranser

En fullstendig oversikt over alle leverte data, metadata og ev. medfølgende dokumentasjon skal stilles opp. Oversikten skal minimum inneholde:

• Spesifikasjon av leveranseformat og medium

Kontroll

Leveransen skal kontrolleres, minimum for følgende:

• Datum og koordinatsystem iht. til krav

• Fullstendighet i produkter iht. bestilling

• Fullstendighet i data iht. krav

• Fullstendighet i dokumentasjon og metadata iht. krav samt nødvendig resultatdokumentasjon fra involverte prosesser

• Fullstendighet og korrekthet i dataformater iht. krav

• Datanavning iht. krav samt konsistens i navning av produkter, rapporter og annen dokumentasjon

6.4. Aerotriangulering

Dette kapittelet angir krav og retningslinjer til aerotriangulering (AT) med blokkutjevning, samt til egenkontroller og rapportering av arbeidene. Det forutsettes bruk av kjentpunkter og for krav til disse vises det til kapittel Fly- og signalplanlegging.

6.4.1. Krav til målearbeidet

KRAV 19 MÅLING AV SAMMENBINDINGSPUNKT

  • Overlappende bilder og flystriper skal identifiseres og settes sammen til en samlet enhet (bildeblokk) som er egnet til å knyttes sammen vha. måling av sammenbindingspunkter.

  • Bildeblokker kan deles opp, måles og utjevnes hver for seg. Det skal da være rikelig overdekning mellom delblokkene og hver blokk skal ha foreskrevet antall og plassering av kjentpunkter. Avvik mellom veldefinerte detaljer skal ikke overstige 3 ganger standardavvikskravet til ytre orienteringselement mellom de overlappende delblokkene.

  • Hvert bilde skal ha minst 50 sammenbindingspunkt jevnt fordelt over hele bildet. Hvis bildet for eksempel dekker 70% land og 30% vann så reduseres kravet til antall sammenbindingspunkt med 30%. Det samme gjelder for andre typer terreng (for eksempel tett skog) hvor det er vanskelig å måle sammenbindingspunkt.

  • Kravene til sammenbindingspunkt kan avvikes dersom det er absolutt umulig å måle gode punkt. Det er bare delen av overlappen mellom bildene som det er mulig å måle gode punkt i som teller i kravene under.

  • Avstand mellom sammenbindingspunkt skal være minst 100 piksler, inkludert kjentpunktsmålinger. Sammenbindingspunkter som er nærmere enn kravet kan godtas hvis det er en god begrunnelse for avviket.

  • Det skal være minst antall sammenbindingspunkter nevnt i tabell Krav til antall sammenbindingspunkt mellom 2 påfølgende bilder i flystripen og mellom bilder som er nærmest 60 % overlapp i flystripen. Sammenbindingspunktene skal være jevnt fordelt over overlappen mellom bildene.

Tabell 10. Krav til antall sammenbindingspunkt
Lengdeoverlapp (%) Antall sammenbindingspunkt

< 15

12

15-25

18

25-35

24

35-55

32

55-85

40

> 85

50

  • Mellom striper skal det være et minimum antall sammenbindingspunkter pr. bilde i god innbyrdes avstand, se tabell Krav til antall stripesammenbindingspunkt. Hvert stripesammenbindingspunkt skal måles i minst 2 bilder fra hver stripe. Unntak fra dette aksepteres kun i stripenes ender. Kravet til antall sammenbindingspunkt kan avvikes dersom det er absolutt umulig å måle gode punkt.

Tabell 11. Krav til antall stripesammenbindingspunkt
Sideoverlapp (%) Antall stripesammenbindingspunkt

< 15

4

15-25

6

25-35

12

35-55

18

55-75

30

>75

40

  • Som hovedregel skal de samme punktene benyttes til både bilde- og stripesammenbinding. Dette gir flere observasjoner pr. punkt og dermed bedre kontroll mot grove avvik. Punkt målt i kun to bilder skal som hovedregel ikke forekomme, men aksepteres i stripeender og i områder med mye vann.

  • Sammenbindingspunktene skal være jevnt fordelt langs midten og langs kanten av bildene. Unntak fra dette aksepteres dersom vann eller kontrastløs overflate gjør måling umulig. I bildeblokker med kryssende enkeltstriper skal det spesielt påses at stripesammenbindingspunktene er plassert langs ytterkantene av bildene.

  • Det anbefales å tynne de automatisk målte ("matchede") punktene noe ut for å oppnå en noe bedre balanse mellom de ulike observasjonstypene i blokkutjevningen. Graden av tynning avhenger av valgt punkttetthet under matching. Tynningen skal ikke medføre at kravene til antall og fordeling av punkter avvikes.

  • Det skal kontrolleres visuelt at antall og fordeling av sammenbindingspunkter oppfyller kravene. Kontrollmetoden må være i stand til å vise at punktene er målt i et tilstrekkelig antall bilder og striper.

  • Der matchingen ikke oppfyller kravene til antall og fordeling skal det suppleres med manuelt eller halvautomatisk målte punkter.

  • Punkter i vann skal som hovedregel fjernes. Punkter på bunnen av grunt vann kan som unntak aksepteres dersom de er målt i tilstrekkelig mange bilder til at en ev. grov feil kan oppdages. Dersom det er vurdert at måling av punkter i vann (på bunnen) er nødvendig for å sikre tilstrekkelig sammenbinding kan dette i sjeldne tilfeller aksepteres. Dette skal beskrives i aerotrianguleringsrapporten.

  • Det skal som hovedregel ikke være sammenbindingspunkter på flytende objekter. Hvis det flytende objektet er stabilt i tidsrommet mellom bildene og bruken kan begrunnes, så kan sammenbindingspunktene tillates i samme flystripe tatt med noen sekunders mellomrom.

  • Alle målinger i bildene, inkl. kjentpunkter, skal korrigeres for jordkrumning og refraksjon. Dersom korreksjonene blir påført selve målingen skal det påses at ikke dobbelkorreksjon påføres i den påfølgende blokkutjevningen.

KRAV 20 MÅLING AV KJENTPUNKTER

  • Kjentpunkter skal måles i alle bilder de er synlige. Punktbeskrivelser og andre data fra signaleringsarbeidet skal benyttes under måling.

  • Dersom kjentpunkter uten synlig sentrumsreferanse må benyttes (høydekjentpunkt) skal disse måles stereoskopisk i modeller med 35 % - 65 % lengdeoverlapp. Dette gjelder også ved bruk av naturlige kjentpunkt, inkl. varder, fyrlykter, o.l. Bruk av slike kjentpunkter krever at tilstrekkelig dokumentasjon fremskaffes og benyttes for å sikre at måling skjer i korrekt posisjon.

  • Det skal påses at det for hver fotodag finnes tilstrekkelig antall kjentpunkter for en sikker bestemmelse av systematisk avvik i blokkutjevningen.

6.4.2. Krav til beregningsarbeidet

KRAV 21 OBSERVASJONSVEKTING, PARAMETERE OG UKJENTE

  • Observasjonstypene (kjentpunkter, GNSS- og INS-data, manuelle og automatiske bildemålinger) skal vektes iht. a priori eller erfaringsbasert nøyaktighet samt synlighet i bildene.

  • Konstante såkalte GNSS-skift kan bestemmes i blokkutjevningen. Behovet for GNSS-skift kan stamme fra ukorrigerte systematiske avvik i GNSS/INS-beregningen, men kan også være forårsaket av andre avvik med samme forløp (f.eks. avvik i kamerakonstanten). Slike skift kan bestemmes samlet for hele bildeblokken, pr. GNSS-sesjon, pr. fotodag eller pr. flystripe såfremt tilstrekkelig med kjentpunkter er tilgjengelig og målt innenfor det fragmentet som ønskes skiftet. Som hovedregel skal minst 3 kjentpunkter benyttes, men 2 og ev. 1 punkt kan aksepteres i mindre fragmenter.

  • Antatt lineær GNSS-drift kan bestemmes pr. flystripe såfremt det benyttes minst 1 kjentpunkt i hver ende av stripa.

  • Mindre, antatt prosjektspesifikke korreksjoner til eksisterende "boresight"-kalibrering (jf. kapittel. Krav til GNSS/INS) kan bestemmes i blokkutjevningen såfremt blokken anses å ha tilstrekkelig geometrisk styrke, ev. et større antall bilder/striper.

  • Selvkalibrering vha. tilleggsparametere skal som hovedregel ikke utføres da det ikke finnes et standardisert opplegg for påføring av effekten av disse i den fremtidige bruken av bildene. Bruk av tilleggsparametere kan dog aksepteres dersom effekten av disse kan påføres de resulterende ytre orienteringselementene under blokkutjevningen. Tilleggsparametere skal uansett kun benyttes dersom bildeblokken har tilstrekkelig geometrisk styrke. Ev. bruk skal avtales spesielt.

  • Selvkalibrering i form av bestemmelse av kameraets indre orienteringselementer skal ikke utføres uten avtale med oppdragsgiver

KRAV 22 AT BEREGNINGER OG RESULTAT

  • Det skal utføres grovfeil-søk.

  • Etter ev. fjerning av grove avvik skal det påses at ingen vitale observasjoner er fjernet og at antall og plassering av sammenbindingspunkter er iht. kravene. Alle kjentpunktmålinger skal inkluderes i AT-beregningene, unntak kan gjøres der kjentpunkt(ene) har dårlig synbarhet, dårlig egnethet eller feil i gitt koordinat. Der kjentpunktmålinger utelates skal dette dokumenteres i rapporten.

  • Bildenes ytre orienteringselementer, terrengkoordinatene til alle målte sammenbindingspunkter samt ev. tilleggsukjente (som spesifisert over) skal bestemmes i en samlet blokkutjevning. Konstante GNSS-skift, korreksjoner til "boresight"-kalibreringen og estimering av antenneeksentrisitet og andre systemavstander (lever arm) kan ev. bestemmes i forprosessering (vha. blokkutjevning) og deretter påføres endelig GNSS/INS resultat, dette forutsetter tilstrekkelig observasjonsgrunnlag og geometrisk styrke i blokka.

  • Bildenes ytre orienteringselementer skal ha et totalt standardavvik maksimalt lik 2/3 av kravene for de aktuelle geodata. Med "totalt" menes det samlede avvik på et målt objekt, sammensatt av de enkelte orienteringselementenes feilbidrag. Se tabell Eksempel på nøyaktighetskrav (standardavvik) FKB for eksempler på nøyaktighetskrav til nypunkter og ytre orienteringselementer.

  • Standardavviket på vektsenheten skal være ≤ 1/3 piksel.

  • De utjevnede sammenbindingspunktene ("nypunkter") skal bestemmes med et gjennomsnittlig estimert standardavvik maksimalt lik 1/2 av kravene for de aktuelle geodata som skal produseres i prosjektet. Maksimalt estimert standardavvik på hvert “nypunkt” skal være under grovfeilgrensen til kravet for “nypunkt”.

  • Nøyaktigheten på resultatet fra AT-en/ blokkutjevningen, herunder bildenes ytre orienteringselementer, skal som hovedregel verifiseres vha. en utjevning med bruk av uavhengige kontrollpunkter ("sjekkpunkter") jevnt fordelt i bildeblokka. Standardavviket på restavvikene i sjekkpunktene kontrolleres mot kravet til ytre orienteringselementene. I tillegg skal resultatet kontrolleres ved at kjentpunktene (ev. et representativt utvalg) måles i stereoinstrument og sammenholdes med gitte koordinater. Deretter kontrolleres standardavviket på avvikene mot kravet til ytre orienteringselementene.

  • Avvik på kjentpunktene skal ikke overstige 3 ganger standardavviket til ytre orientering i alle bildene.

  • Systematisk avvik i nord, øst og høyde for krav til geodata, svært veldefinert detalj og krav til ytre orienteringselement skal ikke overstige 1/3 av kravet til standardavviket.

Tabell 12. Eksempel på nøyaktighetskrav (standardavvik) FKB
FKB-Standard Krav til geodata, svært veldefinert detalj (cm) Krav til nypunkt, totalt standardavvik (cm)1 Krav til ytre orienteringselement (cm)2

Sp

Sz

Sp

Sz

Sp

Sz

FKB-A

10

10

5

5

7

7

FKB-B

15

15

8

8

10

10

FKB-C

48

48

24

24

32

32

FKB-D

48

48

24

24

32

32

Resultatene fra Aerotrianguleringen skal ha en slik kvalitet, i forhold til kravet til geodataene, at det er høyde for forventede feilbidrag fra påfølgende bildeorientering og kartkonstruksjon.
1 1/2 av kravet til geodata.
2 2/3 av kravet til geodata. Det stilles altså samme krav uavhengig av orienteringsmåte; gjennom transformasjon eller direkte bruk av eksisterende ytre orienteringselementer

Det presiseres at tallene i tabell Eksempel på nøyaktighetskrav (standardavvik) FKB henviser til kravene som er stilt i FKB 5.0 produktspesifikasjonen, ved endringer i FKB spesifikasjonen vil eventuelle endringer til nøyaktighetskrav gjelde foran kravene som er satt opp i tabell Eksempel på nøyaktighetskrav (standardavvik) FKB. Kravet til nypunkt gjelder kun signalerte kjentpunkt og eventuelt ikke-signalerte høydepunkt med høy nøyaktighet.

6.4.3. Egenkontroll og rapportering (AT-rapport)

Det skal leveres en rapport for de utførte arbeidene, med leveransene som vedlegg til rapporten. Rapporten skal ha egne seksjoner for generell informasjon, måle- og beregningsarbeidene, samt resultater og kontroll av resultatene. For hvert av de nevnte arbeidene, inkl. leveransene, skal resultatet av utførte kvalitetskontroller dokumenteres.

Alle kjentpunkt og sjekkpunkt skal kontrollmåles i DFA i alle 60% modeller eller den stereomodellen leverandør har bestemt passer best i intervallet 35 % - 65 % lengdeoverlapp, der kjentpunktet er synlig. Stereomdeller benyttet i målearbeidet skal beskrives.

KRAV 23 RAPPORTERING AEROTRIANGULERING

Tabell 13. Krav til rapportering av aerotriangulering
Kategori Element Innhold

Generell informasjon

Oppdragsgiver

(adresse og prosjektleder)

Oppdragets navn og nummer

(LACHFFXX)

Dekningsnummer

(XX-12345)

Datum

(horisontalt datum, vertikalt datum, projeksjon og benyttet HREF modell)

Oppdragstaker

(adresse, prosjektleder, fagansvarlig og underleverandører)

Beskrivelse av oppdraget

(kontraktsarbeid, areal og standard)

Antall eksemplar av rapport

(antall og oppbevaringssted)

Versjon

(rapportversjonnummer)

Datering og signatur

(dd.mm.åååå, sign)

Måling og beregning

Grunnlagsdata

• Benyttet kamera:
o Fabrikat, type, serienr., ev. revisjonsnr., siste kalibreringsdato.
o Kalibreringsrapport skal legges ved AT-rapporten
• Antall striper og bilder mottatt, og antall benyttet i AT
• Oversikt over bilder som ikke ble benyttet i AT, inkl. årsak
• Antall kjentpunkter mottatt inkl. deres opprinnelse, og antall benyttet i AT
• Tekstfil med benyttede kjentpunkt med kjentpunktnavn og koordinater med signalhøyde.
• Oversikt over kjentpunkter som ikke ble benyttet i AT samt ev. tilleggspunkter, inkl. årsaker
• Benyttet GNSS/INS utstyr:
o Fabrikat, type, serienr.
o Estimert nøyaktighet på GNSS/INS data

Målearbeidet

• Benyttet utstyr og programvare:
o Fabrikat, type, versjonsnr.
• Oversikt over bildeblokker, inkl. spesifisering av striper/bilder pr. blokk
• Målemetode

Beregningsarbeidet

• Benyttet vektingsregime: Pr. observasjonstype og ev. differensiering i nøyaktighetsklasser
• Bestemte tilleggs ukjente, konstanter:
o Dokumentasjon av bestemte parameterverdier og hvordan disse er påført i beregninger og i resultat
• Ev. selvkalibrering:
o Dokumentasjon av bestemte parameterverdier og hvordan disse er påført i beregninger og i resultat
• Benyttede standardkorreksjoner

Problem, utfordringer og kommentarer til arbeidet

Ev. problemer ifb. måle- og beregningsarbeidet:
• Oversikt over kjentpunktmålinger som er utelatt i beregning
• Beskrivelse av problemer, inkl. årsaker til disse, som vil eller kan resultere i negative konsekvenser for mellom- og/eller sluttprodukter
• Beskrivelse av tilhørende utførte tiltak
• Beskrivelse av mulige konsekvenser av problemene

Vurdering av resultatet

En samlet vurdering av måle- og beregningsarbeidene og kvaliteten på arbeidene mht. bestilling og øvrige krav.

Resultater og kontroll

Resultat fra endelig beregning

Oppstilling av resultat fra endelig beregning (pr. bildeblokk):
• Standardavviket på vektsenheten
• Standardavvik og systematisk avvik av restavvik i kjentpunkter, inkl. maks. avvik
• Gjennomsnittlig standardavvik i nypunkter, inkl. maks. avvik
• Gjennomsnittlig standardavvik i ytre orienteringselementer
• Standardavvik og systematisk avvik av restavvik i GNSS/INS-data
• Antall kjentpunkter benyttet
• Utlisting av individuelle restavvik

Resultat fra beregning med uavhengig kontrollpunkt

Oppstilling av resultat fra beregning med uavh. kontrollpunkter (pr. bildeblokk):
• Standardavvik og systematisk avvik av restavvik i uavhengige kontrollpunkter, inkl. maks. avvik
• Antall sjekkpunkter og kjentpunkter benyttet
• Utlisting av individuelle avvik

Resultat fra kontrollmåling i DFA

Oppstilling av resultat i nord, øst, grunnriss og høyde fra kontrollmåling i stereoinstrument (pr. bildeblokk):
• Standardavvik og systematisk avvik av restavvik i kjentpunkter, inkl. maks. avvik
• Antall kjentpunkter målt og antall stereomodeller det er målt i
• Utlisting av individuelle avvik

Resultat av kontrollmåling mellom overlappende bildeblokker

Resultat av kontrollmåling mellom overlappende bildeblokker i stereoinstrument:
• Standardavvik og systematisk avvik av restavvik i relative kontrollpunkter, inkl. maks. avvik
• Antall relative kontrollpunkter målt og antall stereomodeller det er målt i
• Utlisting av individuelle avvik

Vurdering av resultat

En samlet vurdering av resultater og kontroll mht. bestilling og øvrige krav.

Leveranser

Produktspesifikasjon

Versjon av produktspesifikasjon

Leveranser

En fullstendig oversikt over alle leverte data, metadata og ev. medfølgende dokumentasjon skal stilles opp. Oversikten skal minimum inneholde:
• Spesifikasjon av leveranseformat, medium og ev. inndeling i kataloger og filer
• Spesifikasjon av enheter (koordinater, rotasjoner, avstander, osv.)

6.5. Kartkonstruksjon

Kartkonstruksjon gjøres i henhold til produktspesifikasjoner, f.eks. Produktspesifikasjon FKB. Dette kapittelet beskriver anbefalinger for konstruksjonsarbeidet og stiller krav til dokumentasjon og rapportering.

6.5.1. Forberedelse

Før oppstart av konstruksjonsarbeidet, avklares følgende momenter med oppdragsgiver:

  • Kartleggingsstandard med geografisk avgrensning.

  • Bruk av støtteinformasjon (f.eks. Elveg 2.0, bygningspunkt fra Matrikkel, manus og eksisterende FKB-data).

  • Prosedyre for utveksling av data.

  • Prosedyre for håndtering av tilstøtende data.

  • Kystkonturens høydereferanse dersom dette er aktuelt.

  • Høydereferanse for regulerte innsjøer dersom dette er aktuelt.

  • Prosedyre for ajourføring og oppgradering dersom dette er aktuelt.

  • Sikkerhetsgradering.

Dette nedfelles i en konstruksjonsinstruks med tilhørende grafisk oversikt som er tilgjengelig under konstruksjonsarbeidet. Oppdraget håndteres slik at dataflyt og editeringer er sporbare gjennom hele prosessen, slik at ev. avvik kan lokaliseres og korrigeres.

6.5.2. Konstruksjon

Produktspesifikasjonen definerer hvordan objekttypene skal registreres:

  • Registreringsmetode

  • Høyde- og grunnrissreferanse

  • Geometritype

  • Egenskaper til objekttypen

  • Krav til konnektering i 2D eller 3D

  • Stedfestingsnøyaktighet

KRAV 24 KONSTRUKSJON

  • For å sikre god høydenøyaktighet skal konstruksjon gjøres i modeller som er nærmest 60% lengdeoverlapp, eller den stereomodellen leverandør har bestemt passer best i intervallet 35 % - 65 % lengdeoverlapp. Avvik fra dette skal begrunnes i konstruksjonsrapport.

  • Før konstruksjonen starter skal det kontrolleres at bildeorienteringen for hele prosjektet er korrekt implementert. Dette gjøres ved at alle kjentpunkter måles og kontrolleres mot gitte koordinater. Kontrollen skal utføres på alle DFA-er som skal benyttes.

  • Under konstruksjon skal det kontrolleres for y-parallakse og for avvik mellom stereomodeller. Kjentpunkter skal oppsøkes i alle modeller de er synlige og koordinater for disse skal avleses og kontrolleres mot gitte koordinater. Ved unormale avvik skal implementeringen av bildeorienteringen utføres og kontrolleres på nytt. Dersom tilsvarende kontroll er utført under aerotriangulering i samme programvare som blir benyttet under konstruksjon kan kontrollen utelates.

  • Dersom det er brukt tilleggsparametere i forutgående AT/blokkutjevning skal det verifiseres at aktuell DFA kan påføre korresponderende korreksjoner under konstruksjonen.

  • Under konstruksjon skal det benyttes stereoinnspeiling for å ivareta best mulig kvalitetskontroll. Det er viktig å sette opp systemet med tegneregler som avslører feil i egenskapskoding.

  • Det bør tilstrebes å ferdigstille størst mulig del av konstruksjonsarbeidet på DFA-en slik at konstruktøren kan verifisere prosessene. Konnektering og ev. vinkling skal etterprøves i sanntid (f.eks. vinkling av bygg eller generering av det siste hjørnet på takkanten).

  • Generelt gjelder at objekter som konstrueres, skal være stereoskopisk synlige og registreres i alle 3 dimensjoner (x, y og z). Objekter som ligger i modellskjøtene, skal registreres fra den modellen som gir best innsyn. Synbarheten av objektene vil variere med objekttype, bildekvalitet, GSD, skygger og innsyn. Konstruktøren skal angi dårlig synbare objekter med kvalitetskode.

  • Dersom det er svært sannsynlig å feiltolke et eksisterende objektet (f.eks. bekk eller grøft), skal objektet ikke utelates fra konstruksjonen, men tas med og angis som "usikker". Hvis man er i tvil om det er et objekt eller ikke (f.eks. en kum eller en flekk i asfalten), dvs. det er svært sannsynlig at man feiltolker, utelater man objektet/flekken fra konstruksjonen.

  • Produktspesifikasjoner kan angi at enkelte kurveobjekter skal registreres sammenhengende. Dersom deler av en kurve (f.eks. bekk) er dårlig synbare i flybildet, skal kurven splittes opp. Den delen av kurven som er dårlig synbar, skal kvalitetskodes deretter. Det er viktig å være klar over at dårlig synbare objekter kan ha svært dårlig stedfestingsnøyaktighet.

  • Manglende egenskapskoding og topologi bør fanges opp før konstruksjon avsluttes. Det skal utføres en sluttkontroll på modellen, opp mot manus eller støttedata for å sikre fullstendigheten. Ev. automatisk genererte data (f.eks. høydekurver) skal kontrolleres spesielt.

6.5.3. Ferdigstilling

Etter at konstruksjonen er utført må det gjøres noe etterarbeid for å sikre at leveransen er i henhold til oppdragets spesifiserte krav.

Produktspesifikasjonen definerer krav til dataene:

  • Fullstendighet

  • Egenskapskvalitet

  • Logisk konsistens

  • Stedfestingsnøyaktighet

  • Forhold til andre objekttyper (relasjoner)

I tillegg inneholder produktspesifikasjonen overordnede krav til datastruktur og leveransen.

KRAV 25 LOGISK KONSISTENS

Tabell 14. Krav til kontroll av logisk konsistens
Kvalitetsmål Kontroll

Antall enheter der regler for konseptuelt skjema ikke er oppfylt

SOSI-kontroll

Antall ulovlige løse ender

Det kun er lovlige løse ender (også mot tilstøtende data).

Antall manglende forbindelse grunnet for korte linjer
Antall manglende forbindelse grunnet for lange linjer
Antall ulovlige lenkekryssing

Kurver som skal være konnektert, har eksakt like koordinater

Prosentandel feil på fulldekkende flater
Antall ulovlige overlapp mellom flater

Lukking av polygon er i henhold til aktuell produktspesifikasjon

Antall brudd på krav om konstant høyde

Det ikke er utilsiktet sprang i linjeforløpet, hverken i grunnriss eller i høyde.

Antall ulovlige egenoverlappinger
Antall ulovlige egenkryssinger
Antall ulovlige småpolygoner

• Det ikke forekommer doble data, eller delvis doble data (overlappende vektorer), for kurver som beskriver samme objekt.
• Det ikke forekommer doble punkter (eksakt like koordinater) i kurver.
• Det ikke ligger igjen korte linjer fra konstruksjon som ikke har noen informasjonsverdi.

Objekter som har like egenskapsdata bør være "sydd" slik at disse er sammenhengende (f.eks. høydekurver med samme høydeverdi), med mindre dette gir uhensiktsmessige lange objekter i videre dataforvaltning.

Dersom det er relevant for oppdraget, skal det kjøres høydesjekk (skjæringsberegning av høydeforskjell i kryssende elementer).

Alle kontroller skal gjennomføres i henhold til krav i standarden Geodatakvalitet.

6.5.4. Egenkontroll og rapportering (konstruksjon)

Rapport fra konstruksjonsarbeidene skal minimum inneholde:

KRAV 26 RAPPORTERING KONSTRUKSJON

Tabell 15. Krav til rapportering av konstruksjonsarbeider
Kategori Element Innhold

Generell informasjon

Oppdragsgiver

(adresse og prosjektleder)

Oppdragets navn og nummer

(LACHFFXX)

Dekningsnummer

(XX-12345)

GSD

(cm)

Datum

(horisontalt datum, vertikalt datum, projeksjon og benyttet HREF modell)

Oppdragstaker

(adresse, prosjektleder, fagansvarlig og underleverandører)

Beskrivelse av oppdraget

(kontraktsarbeid, areal og standard)

Antall eksemplar av rapport

(antall og oppbevaringssted)

Versjon

(rapportversjonsnummer)

Datering og signatur

(dd.mm.åååå, sign)

Bildeorientering

Kontrollmåling av kjentpunkt

Oppstilling av resultat fra kontrollmåling av kjentpunkter:
• Systematisk avvik
• Standardavvik og systematisk avvik av restavvik, inkl. maks. avvik
• Antall kjentpunkter målt og antall stereomodeller det er målt i
• Utlisting av individuelle avvik

Tilleggsparametre

Beskrivelse av metode for påføring av korreksjoner som følge av ev. bruk av tilleggsparametere under forutgående AT/blokkutjevning.

Kartkonstruksjon

Grunnlag

Bildegrunnlag
Referanse til aerotrianguleringsrapport
Manus og støttedata

Programvare

Benyttet utstyr og programvare: (fabrikat, type, versjonsnr.)

Areal

Konstruert areal fordelt på ev. delområder.

Konstruksjonstidspunkt

Tidsperiode for utførelse

Metode

Beskrivelse av ev. anvendte metoder og parametere for generering, glatting og vinkling av objekttyper

Problem, utfordringer og kommentarer til arbeidet

Ev. problemer ifb. konstruksjonsarbeidet:
• Beskrivelse av problemer, inkl. årsaker til disse, som vil eller kan resultere i negative konsekvenser for mellom- og/eller sluttprodukter
• Beskrivelse av tilhørende utførte tiltak
• Beskrivelse av mulige konsekvenser av problemene

Vurdering av resultat

En samlet vurdering av konstruksjonsarbeidene og kvaliteten på arbeidene mht. bestilling og øvrige krav

Ferdigstilling

Programvare

Benyttet utstyr og programvare: (fabrikat, type, versjonsnr.)

Dato

Tidspunkt for ferdigstilling

Metode

Beskrivelse av utført redigeringsarbeid (oppgradering, sammenpassing, topologidanning)

Egenkontroll

Dokumentasjon av gjennomførte kontroller, iht. krav i standarden Geodatakvalitet.

Leveranser

Produktspesifikasjon

Versjon av produktspesifikasjon og objektkatalog.

Leveranser

En fullstendig oversikt over alle leverte data, metadata og ev. medfølgende dokumentasjon skal stilles opp. Oversikten skal minimum inneholde:
• Spesifikasjon av leveranseformat, medium og ev. inndeling i kataloger og filer
• Spesifikasjon av enheter (koordinater, rotasjoner, avstander, osv.)

6.6. Bildematching for høydemodellering

Bildematching er en aktuell metode for fremstilling av høydedata i form av en detaljert punktsky. Punktskyen fra bildematching vil være en DOM som representerer det som er synlig i bildene (terrengoverflaten, bygninger, vegetasjon etc.). I områder uten vegetasjon (høyfjellsområder) kan bildematching benyttes som alternativ til laserskanning for etablering av DTM.

Kvalitet og nøyaktighet til en DTM etablert fra bildematching avhenger av flere faktorer:

  • Bildekvalitet (kontrast, skygger, bildeorientering)

  • Bildeoverlapp (side- og lengdeoverlapp)

  • Bildeoppløsning (GSD)

  • Terrengtype (kupering, vegetasjon)

  • Kvalitet på støttedata (f.eks. FKB-Vann)

Stedfestingsnøyaktigheten avtar med økende pikselstørrelse (GSD).

Automatisk generering av DTM fra bildematching forutsetter at terrengmodellen blir grundig kontrollert og editert i etterkant.

Krav for DTM og høydekurver (høydegrunnlag) står i Produktspesifikasjon FKB-Høydekurve, mens kontrollen er beskrevet i standarden Geodatakvalitet.

6.7. Ortofotoproduksjon

Ortofoto er et fotografisk bilde som ved en transformasjon har fått geometriske egenskaper som tilsvarer en ortogonal projeksjon av det avbildede objektet. Det vil si at et ortofoto er et måleriktig bilde som kombinerer flybildets detaljrikdom med kartets geometriske egenskaper.

Omregningsprosessen vil være en digital transformasjon av det originale flybildet til et gitt datum og en gitt kartprojeksjon. Hvert piksel i ortofotoet har kjente koordinater i kartprojeksjonsplanet, og ortofotoet kan følgelig brukes som en sentral komponent i et geografisk informasjonssystem (GIS) sammen med digitale kartdata som f.eks. FKB-data og plandata.

Dette kapittelet inneholder generelle krav og anbefalinger til produksjon av ortofoto og dokumentasjon av denne. Krav til produkt og leveranser er spesifisert i Produktspesifikasjon for ortofoto i Norge.

6.7.1. Grunnlag

6.7.1.1. Signalering, flyfotografering og aerotriangulering

For produksjon av ortofoto gjelder kravene til planlegging, signalering, kalibrering, flyfotografering og aerotriangulering gitt i kapitlene Fly- og signalplanlegging, Signalering, Flyfotografering og Aerotriangulering. Den visuelle ortofotokvaliteten er direkte avhengig av flyfotograferingen (bildekvaliteten). I ortofotoprosjekter anbefales det derfor at oppdragsgiver og oppdragstaker har spesiell oppmerksomhet knyttet til godkjenning av flyfotograferingen.

6.7.1.2. Høydemodell

For å få et nøyaktig ortofoto trengs en høydemodell med høy detaljeringsgrad og god stedfestingsnøyaktighet. Stedfestingsnøyaktigheten til høydemodellen er den mest kritiske faktoren for nøyaktigheten til ortofotoet. Dette gjelder spesielt i kupert terreng.

Høydemodellen etableres ut i fra høydedata som punktskyer fra laserskanning eller bildematching, høydekurver, høydepunkt, terrenglinjer og høydebærende FKB-data.

Primært vil høydemodellen referere seg til terrengoverflaten (DTM). For bruer, trafikkmaskiner og tekniske anlegg (som ligger over bakkenivå) skal imidlertid høydemodellen modifiseres til å gjelde for brubanen/vegbanen/topp anlegg, altså være en digital høydemodell (DHM) i disse områdene. Dette er nødvendig for å unngå at f.eks. bruer blir fortegnet i ortofotoet.

6.7.2. Ortofoto-typer

I produksjon av ortofoto brukes en litt modifisert terrengmodell, DTM, som referer seg til terrengoverflaten med enkelte unntak for broer og store tekniske anlegg. Se kapittel Høydemodell.

6.7.2.1. Sant ortofoto (True orthophoto)

Det er også mulig å benytte en høydemodell som referer seg til overflatens høyder. I en slik modell vil for eksempel bygninger også inngå. Ortofoto som lages med en overflatemodell, DOM, kalles ”True orthophoto” (sanne ortofoto). I ”True orthophoto” vil oppstikkende detaljer som for eksempel bygninger ikke bli fortegnet.

6.7.2.2. Enkelt ortofoto (rektifiserte bilder)

I en del sammenhenger vil det være aktuelt å framstille enkelt ortofoto. Dette gjøres ved en helautomatisk prosess der eksisterende DTM benyttes uten modifiseringer og sømlinjer genereres automatisk. Dette er en rask og billig måte å produsere ortofoto på, men gir ikke ortofoto som følger produktspesifikasjonens krav til geometrisk og visuell kvalitet.

6.7.3. Ortofoto-oppløsning

Ortofoto-oppløsningen oppgis som bakkeoppløsning for det ferdige ortofotoet.

Ortofoto vil ikke ha samme GSD som de originale flybildene. For at ortofotoet skal beholde flybildets detaljrikdom må imidlertid ortofoto-oppløsningen være tilnærmet lik GSD fra flybildet.

6.7.4. Fremstilling av ortofoto

Det fremstilles ortofoto for alle bildene som til sammen dekker ønsket område. Ved rektifiseringen skal programmet innhente informasjon fra terrengmodellen med tilstrekkelig hyppighet for formålet.

En DTM referer seg til terrengoverflaten slik at oppstikkende detaljer som f.eks. bygninger og høye tårn får en radiell forskyvning. Den radielle forskyvningen blir større dess lengre man kommer ut fra bildesenteret. Det kan være aktuelt å korrigere for den radielle forskyvningen, men det er bedre å redusere denne ved å benytte kun de sentrale delene av hver flybilde. En slik tilnærming krever at flyfotograferingen utføres med tilstrekkelig lengde- og sideoverlapp.

Gråtonen/fargen til ortofotopikslene tas fra pikslene i flybildet. Som regel korresponderer ikke et ortofotopiksel helt med et bildepiksel. Gråtonen/fargen til ortofotopikselet bestemmes f.eks. ved interpolering av gråtonene/fargene til de nærmeste bildepikslene. Dette kalles resampling.

6.7.5. Ortofoto mosaikk

Et ortofoto for et større område må settes sammen av ortofoto laget fra flere flybilder; det må lages en mosaikk. Dette skal i utgangspunktet gjøres slik at hvert lille ortofotoutsnitt lages fra det flybildet hvor utsnittet er nærmest bildenadir. Tverrflystriper trenger ikke være med i ortofotomosaikken i områder som er dekket av andre flystriper, hvis flybildene i tverrflystripen ikke er bedre enn de andre flystripene.

Når man setter sammen flere bilder, er målsettingen at skjøtene mellom bildene blir usynlige. Det mest representative bildet for hele arealet, velges som referansebilde. Gråtonene/fargene i de andre bildene justeres slik at de samsvarer med referansebildets. De fleste programsystemer som brukes til ortofotoproduksjon, har automatiske algoritmer for å utføre dette arbeidet, men ofte vil en halvautomatisk metode gi bedre resultat. Da vil operatøren manuelt bestemme hvor sømlinjene mellom bildene skal gå. Sømlinjer skal i ikke gå gjennom bygninger, over broer e.l., og sømlinjene skal følge naturlige kanter i terrenget som f.eks. vannkanter.

6.7.6. Egenkontroll og rapportering (ortofotorapport)

Egenkontrollen begrenses her til å være en ren visuell kontroll. Geometrisk kvalitet kan kontrolleres ved å sammenlikne med eksisterende kartdata i samme projeksjon, og ved å se etter f.eks. krumme broer. Radiometrisk kvalitet sjekkes ved å påse at det ikke er noen nyanseforskjeller i gråtone/farge og kontrast i ortofotoet (typisk kan det bli forskjeller i områder som stammer fra ulike flybilder), og at sømlinjer er minimalt synlige i mosaikken. Det vises for øvrig til kravene til ortofotokvalitet i "Produktspesifikasjon for ortofoto".

KRAV 27 RAPPORTERING - ORTOFOTO

Tabell 16. Krav til rapportering av ortofoto
Kategori Element Innhold

Generell informasjon

Oppdragsgiver

(adresse og prosjektleder)

Oppdragets navn og nummer

(LACHFFXX)

Dekningsnummer

(XX-12345)

GSD

(cm)

Datum

(horisontalt datum, vertikalt datum, projeksjon og benyttet HREF modell)

Oppdragstaker

(adresse, prosjektleder, fagansvarlig og underleverandører)

Beskrivelse av oppdraget

(kontraktsarbeid, areal og standard)

Antall eksemplar av rapport

(antall og oppbevaringssted)

Versjon

(rapportversjonsnummer)

Datering og signatur

(dd.mm.åååå, sign)

Ortofotoproduksjon

Grunnlag

Bildegrunnlag
Referanse til aerotrianguleringsrapport
Høydedata

Programvare

Benyttet utstyr og programvare:
• Fabrikat, type, versjonsnr.
• Beskrivelse av fargekalibrering av PC-skjermer brukt i produksjonen.

Areal

Ortofotoareal fordelt på ev. delområder.

Dato

Tidspunkt for ferdigstillelse

Terrengmodell

• Omfanget av redigeringer gjort på høydedataene.
• Type terrengmodell som er benyttet under rektifiseringen (TIN eller grid). Ved bruk av grid skal punktavstand oppgis.

Fremstilling

Metode som er benyttet ved rektifisering og resampling.

Mosaikkering

Beskrivelse av metode og prosedyrer for kontroll

Egenkontroll

Dokumentasjon av gjennomførte kontroller

Problem, utfordringer og kommentarer til arbeidet

Ev. problemer ifb. ortofotoproduksjonen:
• Beskrivelse av problemer, inkl. årsaker til disse, som vil eller kan resultere i negative konsekvenser for mellom- og/eller sluttprodukter
• Beskrivelse av tilhørende utførte tiltak
• Beskrivelse av mulige konsekvenser av problemene

Vurdering av resultat

En samlet vurdering av ortofotoproduksjonen og kvaliteten på arbeidene mht. bestilling og øvrige krav.

Leveranser

Produktspesifikasjon

Versjon av produktspesifikasjon og objektkatalog.

Leveranser

En fullstendig oversikt over alle leverte data, metadata og ev. medfølgende dokumentasjon skal stilles opp. Oversikten skal minimum inneholde spesifikasjon av leveranseformat, medium og ev. inndeling i kataloger og filer

6.8. Fotografering med drone

6.8.1. Prekvalifisering av dronesystem og leverandør

Hensikten med prekvalifiseringen er å teste dronesystemet og leverandørens datainnsamling og produksjonsløype. Kvalifiseringen utføres trenger kun å utføres en gang. Der en leverandør har flere identiske systemer er det kun nødvendig med en prekvalifisering.

Krav til prekvalifisering:

  • Testprosjektet nøyaktighet må standardavviket til ytre orienteringselement være 6 cm eller bedre.

  • Testprosjektet må utføres over et landområde hvor det er enkelt å finne sammenbindingspunkter over hele bildebredden og minst 5 signalerte kjentpunkt, minst et kjentpunkt pr stripe.

  • Det skal være 5 uavhengige signalerte sjekkpunkt, minst en pr stripe.

  • Testprosjektet må ha minst 5 parallelle flystriper og 5 tverrstripe som flys i et dobbeltgrid. I tillegg skal det flys minst 2 flystriper i annen flyhøyde, dette for å ha mulighet til å kontrollere kamerakonstanten.

  • Flyhøyde:

    • Flyhøyden skal være i den høyden som operatøren ønsker å utføre oppdrag på. Maksimal GSD for testprosjektet settes til 6 cm. Veldefinerte detaljer skal ha et standardavvik på 10 cm eller bedre.

    • Flystripene i en annen høyde skal minimum ha en høydeforskjell på 40 meter over eller under hovedstripene.

  • Det er krav om at lengdeoverlappen skal være 80 %, sideoverlappen skal være 60 % og det skal være minst 30 bilder i hver flystripe.

Prekvalifiseringsprosjektet leveres på lik linje med droneprosjekt definert i etterfølgende kapitler. Hvis leverandør har gjennomført et prosjekt som oppfyller kriteriene over kan dette benyttes som prekvalifiseringsprosjekt.

6.8.2. Kamera

Krav til dronekamera:

  • Kameraet skal ikke benytte elektronisk lukker (engelsk: rolling shutter).

  • Minstestørrelse på kameraet er 15 megapiksel.

  • Kameraet kan kalibreres sammen med blokkutjevningen som en del av aerotrianguleringen.

  • Kameraet skal kaliberes for hver delblokk og kan utføres som selvkalibrering ref Krav 21 Observasjonsvekting, parametere og ukjente.

  • Hvis kameraparameterene ikke endrer seg over tid kan kalibrering fra kameraprodusent eller kalibrering utført av oppdragstaker benyttes. Kalibreringen må ikke være eldre enn 24 måneder og minimum dekke kravene til bestilt oppdrag.

  • Kameraet trenger ikke digital og mekanisk bildevandringskompensasjon (FMC), men lukkehastighet må være slik at den ikke forringer bildets kvalitet.

  • Det er ikke krav om gyromount.

6.8.3. GNSS/INS

Dronen skal ha flerfrekvent GNSS og 3 akset IMU. GNSS-posisjonen til kameraet skal beregnes med sanntidskorreksjonssignaler (RTK) eller etterprosseseres med tilsvarende teknikker.

Det er krav om at posisjonsnøyaktigheten til de endelige ytre orienteringselementene skal følge Krav 22 AT beregninger og resultat.

6.8.4. Signalering

Signalering skal følge standardkravene Krav 8 Signalering.

Der datainnsamlingen blir utført med en GSD mindre enn 1/4 av krav til GSD for oppdraget, kan antall signalerte kjentpunkt reduseres slik at avstanden mellom kjentpunktene ikke overstiger 250m. Det skal alltid være minst 5 signalerte kjentpunkt jevnt fordelt i prosjektområdet.

6.8.5. Flyplan

Alle flystriper skal ha tverrstripe i hver ende av flystripene.

Det er krav om at minst 1 flystripe flys i 2 forskjellige flyhøyder over terrenget, dette for å ha mulighet til å kontrollere kamerakonstanten. Høydeforskjellen mellom de to flyhøydene må være på minst 40 meter og stripen må dekke minimum 2 kjentpunkt.

Lengde- og sideoverlapp skal være egnet for å få gjennomført kamerakalibrering.

Ved overlappende delblokker skal avvik mellom veldfefinerte detaljer ikke overstige 3 ganger standardavviket.

6.8.6. Krav til fotografering

For fotografering med drone gis det unntak for krav til kamerarotasjoner definert i Krav 12 Fotografering.

6.8.7. Fotogrammetrisk konstruksjon

Dronebildene skal kunne brukes til kartkonstruksjon i en Digital Fotogrammetrisk Arbeidsstasjon (DFA).

Dronebildene må enten være korrigert for kameraunøyaktigheter eller så må kamerakalibreringskorreksjonen (som for eksempel korreksjonsgrid) kunne leses av DFA-programvaren som blir brukt i kartkonstruksjonen.

Kamerakaliberinga skal inneholde all informasjon om kameraet, som kamerakonstant, PPA, pikselstørrelse, størrelse på bildet i antall piksler og eventuelt ekstra parametere til kameraet og korreksjonsgrid.

7. Kartlegging med flybåren laserskanning

7.1. Introduksjon

Flybåren laserskanning (FLS) brukes ombord i fly eller helikopter for å utføre lasermålinger på objekter som både er naturlige og menneskeskapte. En lasermåling gir x, y og z koordinater for målte punkt samt egenskaper tilknyttet hver enkel retur (intensitet på retursignalet, vinkel på lasermålingen, ekkoinformasjon, etc.). Flybåren laserskanning er også kjent som laseraltimetri og "airborne LiDAR (Light Detection And Ranging )".

Laserskanning kan også utføres fra andre plattformer slik som UAV, fra kjøretøy (bilbåren laserskanning) og fra fast oppstilling (terrestrisk/ bakkebasert laserskanning). I dette kapittel omtales datafangst med laserskanning fra enten fly eller helikopter.

Krav til produkt og leveranser spesifiseres i Produktspesifikasjon nasjonal modell for høydedata fra laserskanning (FKB-Laser). For definisjon av kvalitetsmål vises det til standarden Geodatakvalitet.

7.1.1. Virkemåte

7.1.1.1. Laserskanner

Laserskanneren måler retning og avstand ned til bakken i laserskannerens koordinatsystem. Avstandene bestemmes ved å måle tiden det tar for lyset å nå terrenget og reflekteres tilbake. Deretter ganges tiden med lyshastigheten og deles på to. Dersom laserpulsen treffer halvgjennomtrengelige objekter, vil en kunne få flere retursignaler fra en laserpuls. Dette kan forekomme der pulsen treffer trær, master, kraftlinjer, bygningskanter e.l. For topografisk kartlegging er det vanlig å benytte bølgelengder i det nærinfrarøde området. Lyskjeglen som sendes ut må ha en liten åpningsvinkel for å sikre et lite fotavtrykk. I laserskanneren er det en skanner som sikrer at avstandsmålinger blir fordelt innenfor en gitt skanningsbredde. Skannermekanismen er oftest et oscillerende speil, men kan også være et roterende speil eller fiberoptikk. Et system som opererer med en lyskjegle kalles single channel system. System med flere lyskjegler benytter enten et dual channel system hvor to laserkjegler skapes fra to uavhengige energikilder, eller et split beam system hvor to laserkjegles skapes ved å splitte en energikilde.

7.1.1.2. Posisjons- og rotasjonssystem

Posisjons og rotasjonssystemet er bygd opp rundt et treghetsnavigasjonssystem også kalt “Inertial Navigation System” (INS). Systemet består av en “Inertial measurment Unit” (IMU), et eller flere “Global Navigation Satellite System” (GNSS) samt en datamaskin med tilhørende program. Programmene beregner i sanntid posisjons- og rotasjonsinformasjon som piloten kan navigere etter. I tillegg lagrer programmene alle rotasjons- og posisjonsobservasjoner. De lagrede dataene brukes til å beregne posisjon og rotasjon til laserskannerens koordinatsystem. I dette dokumentet er posisjons- og rotasjonssystemet kalt GNSS/INS System.

Ved å kombinere posisjonen og rotasjonen fra GNSS/INS systemet og de relative avstands- og vinkelmålingene fra laserskanneren får man et absolutt bestemt målepunkt på jordoverflaten.

Utstyret som benyttes for georeferering av dataene opererer i et globalt system basert på GNSS (WGS84/ITRF). Det er derfor behov for transformasjoner fra det globale systemet til det aktuelle lokale systemet som data skal leveres i.

Stabilisert plattform

Fly og helikopter vil være utsatt for turbulens og for å sikre et jevnt sveip over terrengoverflaten kan laserskanneren monteres i en aktivt stabilisert plattform. Plattformen mottar rotasjonsinformasjon fra GNSS/INS systemet og vil rotere laserskanneren slik at den til enhver tid er orientert i flyets fartsretning og horisontalplan.

7.1.2. Produkter og bruksområder

Primærproduktet fra et laserskanningssystem er frittstående punkter bestemt i XYZ med tilhørende attributter. Punktene omtales som en punktsky. Fra punktskyen kan en produsere en rekke sekundærprodukter:

  • Terrengmodell som grid eller triangelmodell

  • Overflatemodell som grid eller triangelmodell

Videre kan primær og/eller sekundærprodukter benyttes til å generere en rekke avledede datasett:

  • Høydekurver

  • Geoanalyse (skygge, støy, signaldekning, flom, skred)

  • Arkeologi (mønstergjenkjenning)

  • Skogtaksering

Produksjonsmetodene for disse produktene vil ikke bli beskrevet i denne standarden.

7.1.3. Forventet nøyaktighet

Den absolutte nøyaktigheten til en punktsky avhenger av nøyaktighet til følgende komponenter:

  • GNSS/INS løsning (posisjon (Ø,N,H) og rotasjon (Pitch,Roll,Heading))

  • Avstands- og vinkelmåling til laserskanneren

  • Systemkalibrering

  • Stripejustering

  • Høydejustering

  • Kvalitet til geoiden

Den absolutte nøyaktigheten til eventuelle avledede produkter vil videre avhenge av:

  • Punktfordeling
    Ved lang avstand mellom punktene vil en eventuell interpolasjon introdusere svakheter i det avledede produktet

  • Klassifisering Feilklassifiserte punkt, for eksempel vegetasjonspunkt klassifisert som bakke, vil gi et unøyaktig produkt

Punktskyens nøyaktighet kan beregnes ved bruk av kontrollflater og kontrollprofiler. Med dagens utstyr kan en forvente en punktnøyaktighet i størrelsesorden 0,02–0,20 m (standardavvik) i høyde.

7.2. Gjennomføring av laserskanning

7.2.1. Kalibrering av laserskanneren

Kalibreringen til et laserskanningssystem gjøres dels hos instrumentleverandøren og dels av oppdragstaker. De parametere som skal bestemmes i en kalibrering, vil variere noe mellom de forskjellige instrumentleverandører. Kalibreringen kan deles inn i tre nivåer:

  • Leverandørkalibrering

  • Installasjonskalibrering

  • Daglig kalibrering

7.2.1.1. Leverandørkalibrering

Leverandørkalibrering utføres av leverandøren. Selve kalibreringen gjøres på fabrikken til leverandøren, men deler av kalibreringen kan også utføres i felt ved behov. Nødvendig hyppighet på leverandørkalibrering vil være sensoravhengig.

Generelt skal følgende parametere bestemmes av instrumentleverandøren:

  • Avstand og vinkel avstander mellom de ulike koordinatsystemene internt i laserskanneren

  • Offset-verdier for avstandsmålingene (fast klokkefeil)

  • Korreksjonstabell hvor avstanden blir korrigert basert på retursignalets intensitetsverdi. (For de systemer hvor dette er relevant)

  • Korreksjonsfaktorer for skannermekanismens retningsmåling

  • Beregne tidsforsinkelser mellom målingene fra de ulike komponentene

KRAV 28 LEVERANDØRKALIBRERING

  • Oppdragstaker skal gi en beskrivelse av sensorleverandørens vedlikeholdsrutiner

  • Oppdragstaker skal dokumentere gjeldende leverandørkalibrering.

7.2.1.2. Installasjonskalibrering

For hver installasjon i et fly eller helikopter må det utføres en kalibrering. Følgende momenter er viktig å utføre:

  • Avstand mellom GNSS antennens fasesenter og origo i laserskannerens referansesystem bestemmes. Avstanden bestemmes ved landmåling, men kan også estimeres i egnet program.

  • Installasjonen må testes i luften for å verifisere at leverandørkalibreringen er stabil og av tilfredsstillende kvalitet. Dette gjelder særlig «boresight verdiene». Dersom dette ikke er tilfredsstillende må korrigerende tiltak utføres.

KRAV 29 INSTALLASJONSKALIBRERING

  • Installasjonskalibrering skal gjennomføres minimum en gang i året.

  • Installasjonskalibrering skal gjennomføres etter endringer på installasjonen.

  • Oppdragstaker skal dokumentere gjeldende installasjonskalibrering

7.2.1.3. Daglig kalibrering

Daglig kalibrering er ofte relatert til den enkelte flyging. De innsamlede data i tverrstripeområdene benyttes til å utføre daglig kalibrering. Typiske parametere som løses ut er vinkelavstander mellom de ulike koordinatsystemene og korreksjonsfaktorer for skannermekanismens retningsmåling.

KRAV 30 DAGLIG KALIBRERING

  • Daglig kalibrering skal utføres ved å beregne gjenværende vinkelavstander og korreksjonsfaktorer tilknyttet den aktuelle sensoren. Dersom avvik forekommer skal det utføres nødvendig korrigering.

7.2.2. Planlegging av laserskanning

Planlegging av et laserskanningsprosjekt omfatter utarbeidelse av flyplan som sikrer dekning av aktuelt areal, oppnåelse av etterspurt nøyaktighet og punktetthet, samt plan for plassering av kontrollflater.

7.2.2.1. Flyplan

Ved flyplanlegging med FLS vil skanneparametere, samt flyhøyde og flyhastighet, bestemmes for det aktuelle prosjekt. Flyplanen lages ut fra oppdragets formål og forutsetninger (nøyaktighet, bestilt punktetthet), eventuelle tilgjengelige kontrollflater, forventet vegetasjonstetthet, topografi, arrondering og tilgjengelig instrument. Før utføring av laserskanning skal det leveres flyplan for oppdraget.

Se Vedlegg Eksempel flyplan laserskanning for eksempel på en flyplan

KRAV 31 FLYPLAN LASERSKANNING

  • Flyplan skal bestå av plott i PDF-format, samt avgrensninger og kontrollflater i avtalt vektorformat. Flyplanen skal minimum inneholde:

    • Flyplanen skal ha et lesbart bakgrunnskart med skalabar.

    • Planlagte flystriper skal presenteres med dekningsområde, overlappsområde og nummerering på hver stripe. (Minste overlapp som følge av terrengvariasjoner eller turbulens skal være 5 %)

    • Planlagt stripeoverlapp i prosent

    • Planlagte tverrstriper skal tydelig fremkomme.

    • Planlagte kontrollflater med gyldighetsområde.

    • Antall flystriper, total stripelengde og effektiv flytid. Med effektiv flytid menes flytiden for å dekke prosjektområdet, (striper + svinger). Flytid til og fra prosjektområdet medregnes ikke.

    • Opplysninger om skanneparametere. (se Krav 32 Opplysninger om skanneparametere)

KRAV 32 OPPLYSNINGER OM SKANNEPARAMETRE

  • Laserinstrument (leverandør og produkttype)

  • Plattform

  • Antall laserkjegler

  • Skanneråpning (FOV)

  • Pulsrepetisjonsfrekvens (totalt)

  • Skannerfrekvens.

  • Antall laserskudd i luften (totalt)

  • Punkttetthet (nadir)

  • Punkttetthet (gjennomsnitt)

  • Maksimal avstand mellom lasermålinger totalt i flyretning.

  • Maksimal avstand mellom lasermålinger totalt normalt på flyretning.

  • Flyhastighet.

  • Planlagt flyhøyde over terrenget.

7.2.2.2. Tverrstriper

Tverrstriper benyttes til daglig kalibrering og stripejustering av et laserprosjekt. Tverrstriper bør ligge vinkelrett på stripene for å fungere som en tverrstripe, samt plasseres slik at tverrstripen unngår større områder med vann.

KRAV 33 TVERRSTRIPER

  • Alle flystriper i et laserprosjekt skal dekkes av minimum en tverrstripe per 60km.

  • For flystriper som er lenger enn 40km skal det plasseres tverrstripe i hver ende.

  • Tverrstripene skal fortrinnsvis ligge vinkelrett på flystripene. Minste tillate vinkel for å kvalifisere som tverrstripe er 50 grader, se figur Minimum vinkel på tverrstriper.

  • Ved enkeltstriper i kjede, f.eks. ved kartlegging av traséer, skal den neste stripen overlappe den forrige (i knekkene) på en slik måte at den også kan fungere som tverrstripe, se figur Enkeltstriper i kjede. Hvis knekkvinkel er mindre enn 50 grader må man planlegge en egen tverrstripe.

Tverrstriper
Figur 5. Minimum vinkel på tverrstriper
Enkeltstripe
Figur 6. Enkeltstriper i kjede
7.2.2.3. Kontrollflater

Absolutt nøyaktighet på punktsky i vertikaldomene etterprøves ved hjelp av landmålte kontrollflater innenfor kartleggingsområdet. Antall og plassering av kontrollflater bestemmes ved flyplanlegging og kontrollflater må plasseres på en egnet hard og plan flate. Kontrollflater kan legges til områder med grusdekke hvor harde flater ikke er tilgjengelig.

Størrelsen på kontrollflaten er avhengig av den planlagte punkttettheten. Ved punkttetthet fra 0,5 pkt/m2 til 3 pkt/m2 skal størrelse på kontrollflaten være minimum 16 m2. I tilfeller hvor man ikke finner egnet lokasjon for en 4 x 4 m kontrollflate kan en 2 x 8 m kontrollflate benyttes. Ved punkttetthet fra og med 3 pkt/m2 og oppover skal størrelsen være minimum 4 m2. Rundt en kontrollflate skal det være 0,5 m buffersone fri for obstruksjoner.

Tabell 17. Krav til kontrollflatens form og størrelse
Form Kontrollflate Størrelse (m2) Antall landmålte punkt Antall lasermålinger innenfor kontrollflaten ved ulik punkttetthet

0,5 pkt/m2

2 pkt/m2

3 pkt/m2

5 pkt/m2

4x4

16

25

8

32

2x8

16

27

8

32

2x2

4

13

12

20

KontrollflateUnder
Figur 7. Kontrollflate - punkttetthet < 3 pkt/m2
KontrollflateOver
Figur 8. Kontrollflate - punkttetthet > 3 pkt/m2

I kartleggingsprosjekt med både Laser og Foto kan senter av kontrollflate signaleres. Signalet skal i så fall inngå i signaleringsplan for foto.

KRAV 34 KONTROLLFLATER - ANTALL OG PLASSERING

  • En kontrollflates gyldighetsområde defineres med en buffer på 6 km radius fra kontrollflatens senter.

  • Kontrollflater skal planlegges slik at hele prosjektområdet er dekket av kontrollflatenes gyldighetsområder. Se figur Kontrollflaters gyldighetsområde.

  • Antall kontrollflater skal ikke være under et minimum på 3 flater per sammenhengende skanneblokk. Oppdragstaker kan slå sammen mindre områder til sammenhengende skanneblokk for å redusere behov for flater. Se figur Sammenslåing av polygoner til en skanneblokk.

  • Avvik fra antall og plassering av kontrollflater (f.eks. ved laserskanning av store områder uten infrastruktur eller mange spredte øyer) kan tillates dersom oppdragsgiver har åpnet for dette i teknisk spesifikasjon for oppdraget. I slike tilfeller skal det sørges for at korrekte GNSS-skift blir påført alle striper.

  • Kontrollflatene skal plasseres på en hard flat flate (asfalt, betong, plan og hard grusveg). Som hovedregel skal kontrollflatene plasseres innenfor prosjektavgrensingen. Dersom dette ikke er praktisk mulig, plasseres kontrollflatene i umiddelbar nærhet. Uansett skal laserdata over kontrollflatene inngå i leveransen.

  • Maksimum helning internt i flaten skal ikke overstiger 5 %. Dersom helningen overstiger dette kan en grunnrissfeil påvirke resultatet av høydeanalyse.

  • Rundt kontrollflatene skal det være en buffersone på minimum 0,5 m. Helningen på buffersonen skal ikke overskride 5%. Dersom det ikke benyttes en buffersone rundt målt kontrollflate kan grunnrissfeil påvirke resultatet av høydeanalysen.

KRAV 35 KONTROLLFLATER - FORM OG STØRRELSE

KRAV 36 KONTROLLFLATER - NØYAKTIGHET

  • Punktene i kontrollflaten skal måles inn med standardavvik maksimalt lik 1/3 av kravet til høydenøyaktighet i den ferdige punktskyen.

  • Samme høydereferansemodell skal benyttes for innmåling av kontrollflate som for laser punktskyen.

  • Landmålingsarbeidene inkl. rapportering skal utføres i henhold til standarden «Satellittbasert Posisjonsbestemmelse»

KontrollflateGyldighet
Figur 9. Kontrollflaters gyldighetsområde
SammenslåingBlokk
Figur 10. Sammenslåing av polygoner til en skanneblokk
7.2.2.4. Kontrollprofiler

Kontrollprofiler skal benyttes for å kontrollere og eventuelt justere for systematisk avvik i grunnriss. Dersom mønelinjen i eksisterende FKB data oppfyller nøyaktighetskravet kan denne benyttes i grunnrissanalysen. I prosjekt utenfor bebyggelse må terrenglinjer benyttes.

KRAV 37 KONTROLLPROFILER - ANTALL OG PLASSERING

  • Et profilpar består av en profil i N-S-retning og en profil i Ø-V-retning

  • Minimum antall profilpar i et laserprosjekt skal være 3

  • Minimum antall profilpar i hver laserblokk skal være 1

  • Profilene kan ha en annen orientering enn N-S/ Ø-V, men det skal etterstrebes at profilene i ulik retning er orientert vinkelrett på hverandre.

KRAV 38 KONTROLLPROFILER - FORM OG STØRRELSE

  • Ved mønelinjer skal det måles minimum 4 punkt på hver takflate slik at mønelinjen kan beregnes fra skjæringspunktet mellom flatene.

  • Ved terrenglinjer skal det utføres minimum en måling per meter, total lengde bør være minimum 10m. Knekkpunkter i terrenget skal måles.

  • Maksimal terrenghelning skal være 60 grader, og minimum terrengvariasjon i høyde på terrengprofilen skal være 2 m.

KRAV 39 KONTROLLPROFILER - NØYAKTIGHET

  • De enkelte punktene i kontrollprofilen skal måles inn med standardavvik maksimalt lik 1/3 av kravet til grunnrissnøyaktigheten i den ferdige punktskyen.

  • Samme høydereferansemodell skal benyttes for innmåling av kontrollprofil som for laser punktskyen.

  • Landmålingsrapport, der hvor GNSS er benyttet, skal utføres i henhold til standarden «Satellittbasert Posisjonsbestemmelse»

7.2.3. Utføring av datainnsamling

Til forskjell fra flyfotografering, kan laserskanning utføres uavhengig av solvinkel og sollys. Laserskanneren er en aktiv sensor som skaper sin egen belysning av overflaten. Dette medfører at laserskanning i utgangspunktet kan utføres hele året og når som helst på døgnet. Det er likevel viktig å vurdere når på året det er ønskelig å fly med hensyn til vegetasjon og snø. Best gjennomtrengning til bakken vil oppnås før løvsprett eller etter løvfall. Dersom man ønsker å ha en god terrengmodell bør laserskanningen gjennomføres før åkrene og bunnvegetasjon i skog har kommet for langt i vekst.

Laserskanning kan gjerne gjennomføres dersom det er skyer over flyet. Ved fuktighet mellom fly og bakke (snø, regn, tåke eller lavt skydekke) vil imidlertid lyset reflekteres og medføre svært få eller ingen retursignaler fra bakken. FLS bør derfor ikke gjennomføres ved slike forhold. For å unngå skjev punktfordeling og redusert nøyaktighet bør FLS heller ikke gjennomføres ved sterk vind (i flyhøyden) eller ved mye turbulens.

KRAV 40 UTFØRING AV LASERSKANNING

7.3. Prosessering av georeferert punktsky

7.3.1. Prosessering av GNSS/INS data

Krav til GNSS/INS prosessering for LiDAR baserer seg på krav til GNSS/INS prosessering for Fotogrammetri og det vises til relevante paragrafer i kap Beregning av GNSS/INS data.

Krav til rapportering er detaljert i kap Egenkontroll og rapportering (fotorapport), kategori «GNSS/INS».

7.3.2. Matching av punktsky

For å oppnå god nøyaktighet på punktskyen er det nødvendig å utføre matching av laserdataene. Denne prosessen innebærer å beregne og korrigere for systematiske og tilfeldige avvik i punktskyen. Ved matching av laserdata skilles det på daglig kalibrering og stripejustering.

7.3.2.1. Dokumentasjon av daglig kalibrering

Daglig kalibrering er en utvidelse av kalibrering av laserskanneren som er relatert til den enkelte flygning. De innsamlede data i tverrstripeområdene brukes for å beregne gjenværende vinkelavstander mellom de ulike koordinatsystemene og korreksjonsfaktorer for skannermekanismens retningsmåling.

DokDagligKalib
Figur 11. Eksempel på dokumentasjon av utført daglig kalibrering

KRAV 41 DOKUMENTASJON PÅ DAGLIG KALIBRERING

  • Beskrivelse av benyttet metode for daglig kalibrering.

  • Beregnede korreksjonsparametere med standardavvik før og etter korrigering. Se Eksempel på dokumentasjon av utført daglig kalibrering.

  • Oppdragstaker skal gi sin vurdering av resultatet.

  • Dersom daglig kalibrering ikke påføres skal dette begrunnes.

7.3.2.2. Stripejustering

Etter utført daglig kalibrering kan det være gjenværende tilfeldige avvik mellom flystripene i prosjektet. De innsamlede dataene i tverrstripeområder og overlappsområder mellom flystripene benyttes til å beregne stripevise korreksjoner.

Stripejust
Figur 12. Eksempel på dokumentasjon av utført stripejustering

KRAV 42 DOKUMENTASJON PÅ STRIPEJUSTERING

  • Beskrivelse av benyttet metode for stripejustering.

  • Beregnede korreksjonsparametere per flystripe med standardavvik før og etter korrigering. Se Eksempel på dokumentasjon av utført stripejustering.

  • Oppdragstaker skal gi sin vurdering av resultatet.

  • Dersom stripejustering ikke påføres skal dette begrunnes.

7.3.3. Kontroll av punktsky, systematiske avvik

Erfaring viser at det ofte er behov for korreksjon for systematiske avvik i de enkelte prosjekter.

Ulike Feilkilder som kan gi systematiske avvik er:

  • GNSS/INS løsningen

  • Systematisk avvik fra stripejustering

  • Ytre væravhengige faktorer som trykk og temperatur

  • Kalibrering av instrumentet

Med bakgrunn i dette stilles det i det følgende krav om bruk av kontrolldata. For å kontrollere høydenøyaktighet benyttes kontrollflater og for å kontrollere grunnriss benyttes kontrollprofiler.

7.3.3.1. Kontroll av høydenøyaktighet

Kontrollflater skal benyttes for å kontrollere og eventuelt justere for systematisk avvik i høyde på punktskyen. Analysen mot kontrollflaten skal utføres mot alle klasser med unntak av klasse 7 «støy-punkter».

Oppdragstaker skal begrunne årsak til at en kontrollflater som skiller seg fra resterende flater forkastes. Benyttede kontrollflater i justering og statistikk skal være i henhold til antall spesifisert i godkjent flyplan. Ved avvik uten åpenbare forklaringer (terrengendringer) skal det utføres kontrollmåling.

KRAV 43 DOKUMENTASJON PÅ HØYDEKONTROLL

  • Beskrivelse av benyttet metode for høydekontroll.

  • Dokumentasjon av beregnet og påført høydejustering på laserdataene.

  • Det kan maksimalt justeres for ett systematisk avvik i øst, nord og høyde per prosjektområde.

  • Endelig resultat etter eventuell høydejustering skal dokumenteres med høyderapport per kontrollflate, samt en sammenfattet oversikt med statistisk informasjon for alle flater. Se figur Eksempel på dokumentasjon per kontrollflate og tabell Eksempel på samlet oversikt over statistikk fra kontrollflatene.

  • Oppdragstaker skal gi sin vurdering av resultatet.

  • Kontrollflatenes navngiving skal følge navngiving i landmålingsrapporten.

DokKontrollFL
Figur 13. Eksempel på dokumentasjon per kontrollflate
Tabell 18. Eksempel på samlet oversikt over statistikk fra kontrollflatene
Kontrollflate Gjennomsnitt dZ (m) Maksimum dZ (m) Minimum dZ (m) RMS (m) Standardavvik (m)

KF01

0,026

0,039

0,013

0,027

0,006

KF02

-0,021

0,014

-0,052

0,027

0,017

KF03

0,014

0,029

-0,003

0,016

0,008

KF04

-0,009

0,001

-0,029

0,012

0,007

7.3.3.2. Kontroll av grunnrissnøyaktighet

For å dokumentere de aktuelle prosjektenes kvalitet i grunnriss skal målte kontrollprofiler benyttes for grunnrisskontroll.

Oppdragstaker skal undersøke og kommentere eventuelle avvik i grunnrisskontrollen som overstiger kravet til grunnrissnøyaktighet for det aktuelle prosjekt.

KRAV 44 DOKUMENTASJON PÅ GRUNNRISSKONTROLL

  • Beskrivelse av benyttet metode for grunnrisskontroll

  • Dokumentasjon på beregnede avvik i grunnriss i sammenfattet oversikt. Se tabell Eksempel på samlet oversikt over målte avvik i grunnriss.

  • Oppdragstaker skal gi sin vurdering av resultatet.

  • Kontrollprofilenes navngivning skal følge navngivning i landmålingsrapport.

Tabell 19. Eksempel på samlet oversikt over målte avvik i grunnriss
Kontrollprofil Type profil Retning (grader) Målt avvik (m) Avvik dN (m) Avvik dE (m)

KP01

Mønelinje

6

0,08

0,01

0,08

KP02

Mønelinje

97

0,10

0,10

-0,01

KP03

Terrenglinje

13

0,09

0,02

0,09

KP04

Mønelinje

290

0,09

-0,08

0,03

KP05

Terrenglinje

9

0,11

0,02

0,11

KP06

Mønelinje

95

0,17

0,17

-0,01

7.3.4. Dokumentasjon av Homogenitet

Punktskyen må kontrolleres for tilfeldige feil. Dette er viktig for å avdekke mulige grove feil og manglende homogenitet i punktskyen. Typiske feilkilder er:

  • Drift i GNSS/INS løsningen

  • Stripejustering

  • Kalibrering av instrumentet

Oppdragstaker skal gi sin vurdering av resultatet. Resultatet skal være homogent, eventuelle mønster skal ikke forekomme.

Homogenitet
Figur 14. Eksempel på plott over beregnede høydeavvik mellom flystriper

KRAV 45 DOKUMENTASJON PÅ KONTROLL AV PUNKTSKY

  • I overlappsområder skal det beregnes høydeavvik mellom stripene ved sammenligning av automatisk klassifisert terrengmodell for hver flystripe.

  • Resultatet skal dokumenteres numerisk i tabell

  • Resultatet skal dokumenteres visuelt ved kartbladvise georefererte TIF-filer med oppløsning 1 m. Benyttet fargeskala skal inkluderes i kartleggingsrapport

  • Oppdragstaker skal gi sin vurdering av resultatet.

7.4. Bearbeiding av laserdata (klassifisering)

Hvert punkt i punktskyen kan klassifiseres i separate klasser. Vanligste form for klassifisering er å klassifisere en terrengmodell ved å skille punkter som er treff på bakken fra de øvrige punktene i punktskyen. Avhengig av formålet med laserskanningen vil oppdragstakeren kunne klassifisere punktene i ulike lag, f.eks. bygninger, broer, vann, objekter 0–2 m over bakken.

Gjeldende versjon av dokumentet Produktspesifikasjon Nasjonal modell for høydedata fra laserskanning (FKB-Laser) detaljerer hvilke klasser som tillates.

For å sikre et godt sluttresultat må datasettet gjennomgå en manuell etterkontroll for å fange eventuelle feil introdusert ved kjøring av automatiske klassifiseringsrutiner.

7.4.1. Grovfeilsøk

I laserdata vil det forekomme feil av type atmosfæriske treff og lave punkter som skyldes "multipath" eller gal bestemmelse av siste puls. Punkter av den siste feiltypen vil ofte bli inkludert i terrengmodellen siden mange klassifiseringsrutiner bygger på det prinsippet at det laveste punktet innen et gitt areal antas å tilhøre terrengmodellen. Prosessen med å oppdage lave punkter omfatter både automatiske rutiner og visuell betraktning av f.eks. skyggelagte relieffbilder.

7.4.2. Klassifisering av terrengmodell

Klassifisering av terrengmodell innebærer å skille punkter som er treff på bakken fra de øvrige punktene i punktskyen. Oppdragstaker optimaliserer parametersettingen på automatiske klassifiseringsrutiner for å redusere behovet for manuelt etterarbeid.

7.4.3. Klassifisering av andre objekter

Ved behov kan oppdragsgiver etterspørre klassifisering av objekter utover terrengmodell. Mulig klassifisering kan være bruer, store steiner, bygninger, kraftledninger. Supplerende vektordata kan være til støtte ved klassifisering av objekter.

KRAV 46 KLASSIFISERING

  • Oppdragstaker skal dokumentere benyttet programvare for feilsøking.

  • Oppdragstaker skal dokumentere benyttet programvare for automatisk klassifisering av terrengmodell.

  • Ved klassifisering av andre objekter kan det benyttes FKB-data og andre vektordata for å sikre samsvar mellom konstruksjon og klassifisert punktsky.

  • Manuell inspeksjon av laserdataene skal utføres for å sikre at feilklassifiseringer og mangelfull klassifisering fra de automatiske klassifiseringsrutinene korrigeres.

7.5. Egenkontroll og rapportering (laserskanning)

KRAV 47 RAPPORTERING - LASERSKANNING

Tabell 20. Krav til rapportering av laserskanning
Kategori Element Innhold

Generell informasjon

Oppdragsgiver

(adresse og prosjektleder)

Oppdragets navn og nummer

(LACHFFXX)

Dekningsnummer

(XX-12345)

Punkttetthet

(X pr m2)

Datum

(horisontalt datum, vertikalt datum, projeksjon og benyttet HREF modell)

Oppdragstaker

(adresse, prosjektleder, fagansvarlig og underleverandører)

Beskrivelse av oppdraget

(produkt, areal, referanse til standarddokumenter)(eventuelle endringer/ utvidelser til opprinnelig teknisk spesifikasjon)

Antall eksemplar av rapport

(antall og oppbevaringssted)

Versjon

(rapportversjonsnummer)

Datering og signatur

(dd.mm.åååå, sign)

Landmålingsrapporter

Rapport innmåling Kontrollflater

Dokumentasjon iht krav stilt i kap Kontrollflater

Rapport innmåling Kontrollprofiler

Dokumentasjon iht krav stilt i kap Kontrollprofiler

Gjennomføring av Laserskanning

Fly

(fabrikat, type, kallesignal, trykkabin j/n)

Skannersystem

• Skanner:
o Fabrikat, type, serienr., ev. revisjonsnr.
o Leverandørkalibreringer:
Dokumentasjon iht. krav stilt i kap Kalibrering av laserskanneren
• Gyromount: + o Fabrikat, type
• GNSS-mottaker og antenne:
o Fabrikat, type, serienr. Benyttet loggerate
• IMU:
o Fabrikat, type, serienr., benyttet loggerate
• Beskrivelse av hvordan antenneeksentrisitet er bestemt, dokumentasjon av andre eksentrisiteter (f.eks. IMU montering)
• Installasjonskalibreringer:
Dokumentasjon iht. krav stilt i kap Kalibrering av laserskanneren.
• Beskrivelse av utført initialisering av GNSS/INS-utstyr

Klarmelding

• Tidspunkt for avgitt klarmelding(er) for laserskanning
• Kopi av klarmelding(er) og flyfirmaets bekreftelse på denne/disse

Progresjon

Oversikt over flydager med skannede flystriper per flydag.

Værforhold

Beskrivelse av generelle forhold, inkl. skyforhold, sikt, vind og turbulens.
Ved vanskelige forhold skal det rapporteres hvilke striper dette kan angå.

Problem, utfordringer og kommentarer til arbeidet

Ev. problemer ifb. gjennomføringen:
• Beskrivelse av problemer, inkl. årsaker til disse, som vil eller kan resultere i negative konsekvenser for mellom- og/eller sluttprodukter
• Beskrivelse av tilhørende utførte tiltak
• Beskrivelse av mulige konsekvenser av problemene

Vurdering av resultat

En samlet vurdering av utføringen av laserskanningen og kvaliteten på arbeidene mht. bestilling og øvrige krav.

Bearbeiding av Laserdata

GNSS/INS Beregning

• Beregningsdato (dato for ferdigstilling av beregning)
• Programvare (fabrikat, versjonsnr)
• Prinsipp/metode for beregning av GNSS/INS-løsning
• Eventuelle geodetiske transformasjoner
• Eventuelle høydetransformasjoner/høydeskaleringer
• Eventuelle andre transformasjoner eller korreksjoner
• Vurdering av resultatet

Matching av punktsky

Dokumentasjon iht. krav stilt i kap Matching av punktsky

Kontroll av Punktsky
Systematiske Avvik

Dokumentasjon iht. krav stilt i kap systematisk avvik

Kontroll av Punktsky
Homogenitet

Dokumentasjon iht. krav stilt i kap Dokumentasjon av Homogenitet

Bearbeiding av Laserdata
Klassifisering

Dokumentasjon iht. krav stilt i kap Bearbeiding av laserdata (klassifisering)

Leveranser

Produktspesifikasjon

Versjon av produktspesifikasjon og objektkatalog

Leveranser

En fullstendig oversikt over alle leverte data, metadata og ev. medfølgende dokumentasjon skal stilles opp. Oversikten skal minimum inneholde:
• Spesifikasjon av leveranseformat, medium og ev. inndeling i kataloger og filer
• Spesifikasjon av enheter (koordinater, rotasjoner, avstander, osv.)

8. Konvertering av analoge kart til digitale vektordata

8.1. Generelt

De metoder som omtales her, manuell digitalisering og skanning/vektorisering, gir kun x- og y-koordinater. Om dataene i tillegg skal tildeles z-koordinat (høyde), må dette gjennomføres ut fra behov og muligheter. I dette kapitlet behandles ikke produksjonsmetoder for etablering av rasterdata (georeferert digitalt kartbilde) som produkt.

8.2. Manuell digitalisering

Manuell digitalisering av eksisterende kart blir ofte benyttet som en rask og enkel måte å skaffe til veie et digitalt kart. Kartet blir digitalisert av en operatør som følger alle linjer/punkter og tildeler objekttype og egenskaper basert på sin tolking.

Dette kapittelet omfatter digitaliseringen direkte på skjerm, metoden forutsetter at kartet som skal digitaliseres er skannet og georeferert.

8.2.1. Innpassing

Ved skjermdigitalisering er kartbildet normalt allerede innpasset. Man skal likevel, så langt som mulig, kontrollere innpassingen. Dette gjøres ved at man digitaliserer 2 kontrollpunkter, f.eks. rutenettskryss.

Opplysninger om målemetode og nøyaktighet kommer til syne under kvalitetsangivelsen som blir lagt til hver gruppe som blir digitalisert.

8.2.2. Tildeling av objekttype

Alt som digitaliseres, skal gis en objekttype og ev. andre egenskaper (f.eks. ..HØYDE) i henhold til gjeldende spesifikasjoner for oppdraget. Det normale vil være at operatøren tolker kartet og gir objekttype i henhold til denne tolkingen, eller at kartet er utarbeidet som et manuskart der kodingen går klart frem av farge- eller symbolbruk.

8.2.3. Registreringsmetode

Registrering av enkeltpunkter gir x- og y-koordinater og tilhørende objekttype. Registrering av linjer kan gjøres på ulike måter:

  • Kontinuerlig registrering: Dette innebærer et gitt antall punkter pr. tidsenhet eller pr. avstandsenhet. Denne metoden kan gi svært mange punkter, men blir ofte benyttet fordi den er rask. Antall punkter som registreres pr. sekund, må sees i sammenheng med aktuell målestokk som benyttes. Likeså må en ev. punktsiling, dvs. reduksjon av antall punkter uten at linjens utseende endres, tilpasses til den aktuelle målestokk som benyttes.

  • Enkeltpunkter i sekvens: Dette gir færre punkter, men kan gi en noe kantete kurve og ta noe lenger tid enn ovenstående metode.

Ved digitalisering benyttes de samme registreringsmetodene som ved fotogrammetrisk kartlegging. I Produktspesifikasjon FKB er det for hver objekttype angitt hvilken metode som fortrinnsvis skal benyttes.

8.2.4. Topologi

Under digitaliseringen er det viktig å ta hensyn til hvilken topologi det ferdige resultatet skal ha, og hvilke metoder som skal benyttes for å etablere topologien. Produktspesifikasjoner vil angi krav til topologi.

Datasett med topologi vil være på SOSI-nivå 3 (linjenettverk) eller 4 (lukkede polygoner). Under digitaliseringen må alle linjer ende i et knutepunkt mot andre linjer. Dette kan skje ved at digitaliseringsprogrammet beregner knutepunktet under digitaliseringen, eller at det skjer i en prosess etter selve digitaliseringen. Danning av knutepunkt, under eller etter digitaliseringen, skjer ved at punkter som ligger innen en viss avstand (snapperadius), slås sammen. Linjer som krysser hverandre, eller som ender innen en viss avstand fra en annen linje, vil også få dannet knutepunkt. Hvis enkelte linjer har en høyere nøyaktighet enn andre, bør de gis en tyngre vekting i beregning av endelig plassering av knutepunktet.

8.3. Automatisk digitalisering

Automatisk digitalisering omhandler skanning, vektorisering og ev. mønster-/symbol-gjenkjenning. Skanning gir rasterdata, mens vektorisering konverterer rasterdata til vektordata. Mønster-/symbolgjenkjenning konverterer rasterbilder av symboler, tekst og tall til meningsfylt informasjon. Metoden forutsetter ofte interaktiv styring og kontroll fra operatøren. Nøyaktighetsmessig vil det være liten praktisk forskjell på denne metoden i forhold til manuell digitalisering. Automatisk digitalisering kan resultere i en "dårlig datastruktur", f.eks. er det vanlig at rette linjer blir oppdelt i flere små linjebiter. Dette kan rettes opp ved etterprosessering.

Ved skanning av rissefolier blir det best resultat med gjennomlysning, altså underlys.

8.3.1. Skanneoppløsning

Kravet til oppløsning vil være avhengig av kartet som skal skannes. Oppløsningen skal være bedre enn halvparten av den tynneste linje eller detalj som skal skannes. Det betyr at hvis tynneste linje er 0,1 mm, skal oppløsningen være 0,05 mm eller bedre. Oppløsningen må oppgis i optisk verdi, altså det som leses direkte i skanneren, og ikke som en oppløsning som er et resultat av en beregning i etterkant.

8.3.2. Kalibrering av skanner

Skannere skal kalibreres for systematiske feil, og rasterfila fra skanningen skal korrigeres for systematiske feil ved hjelp av denne kalibreringen. Kalibreringen av skanneren foretas med jevne mellomrom, f.eks. en gang hvert år.

8.3.3. Innpassing/transformasjoner

Kartet som skal skannes, må ha klart definerte merker eller punkter (rammemerker), med kjente terrengkoordinater for at de skannede data skal kunne transformeres til terrengkoordinater. Det bør være minst 6 slike rammemerker på kartet, men av praktiske årsaker vil det ofte være vanskelig å få flere enn 4. Dette kan godtas hvis kartet er av stabilt fysisk materiale (f.eks. kartfolier) og nøyaktighetskravet ikke er for høyt.

8.3.4. Vektorisering

8.3.4.1. Topologi

På samme måte som ved manuell digitalisering må det spesifiseres hvilken topologi som skal ligge i det ferdige resultatet. Krav for danning av knutepunkt (avstand mellom punkter og linjer) må oppgis.

8.3.4.2. Klipping mot kartkant

Alle linjer skal klippes eksakt mot kartkant. Kartkant skal være oppgitt eller mulig å beregne. Linjer som slutter innenfor en gitt avstand til kartkant (f.eks. 2 mm), forlenges til skjæring med kartkant. Punkter eller linjer som går utenfor kartkanten, skal ikke med i det endelige resultatet med mindre det er spesielt avtalt og kodet på en spesiell måte.

8.3.4.3. Punkttetthet

Linjer kan representeres ved et punkt i hvert knekkpunkt, dvs. der linjen endrer retning, ved en serie punkter med konstant avstand eller en serie punkter med avstand varierende med hvor mye linjen endrer retning. Måten linjer representeres på, skal oppgis.

8.3.4.4. Gap

I linjer som skal være sammenhengende, kan det være små brudd. Det skal oppgis hvor store gap som skal "tettes". Det normale vil være inntil 2 mm, men dette vil variere med kartets kompleksitet og innhold. Linjer med gap som lukkes, gis en kvalitetskode som viser at automatisk lukking er foretatt.

8.3.5. Mønster-/symbolgjenkjenning

Det kan utføres automatisk eller halvautomatisk mønstergjenkjenning på det skannede kartet. Normalt vil mønstergjenkjenningen være best å utføre på rasterfila, men det vil avhenge av hvilket program som benyttes. Objekter som er mønstergjenkjent, skal kodes i henhold til de egenskaper objektet har. Det må fremgå klart av kvalitetsinformasjonen (i hodet på fila) hvilket program og hvilken metode som er benyttet. Usikre gjenkjenninger må kodes spesielt.

8.4. Kvalitetskoding

Det er viktig å registrere kvalitetskoder under digitaliseringen. Med kvalitetskoding menes at alle registrerte objekter skal ha registrert målemetode, f.eks. digitalisert på digitaliseringsbord fra papirkart, og stedfestingsnøyaktighet. Det påhviler operatøren et ansvar for at alle vurderinger og tolkinger som blir gjort, kommer til kjennskap for de som skal benytte dataene senere.

9. Arkivering og sikring

9.1. Generelle bestemmelser

Kart og geodata (herunder flybilder (originaler, kopier og digitale opptak), kart (folier, papir) og måledata) er i utgangspunktet offentlig informasjon som skal arkiveres og behandles etter generelle lover og standarder. De viktigste lovene er:

  • Arkivlova som inneholder generelle bestemmelser for offentlige og private arkiver med viktig forvaltningsmessig informasjon.

  • Personopplysningsloven som skal sikre at personopplysninger blir behandlet i samsvar med grunnleggende personvernhensyn.

  • Sikkerhetsloven som skal bidra til å verne om nasjonale sikkerhetsinteresser.

Av standarder og veiledere kan spesielt nevnes:

  • "Noark 4 standarden" som spesifiserer kravene til elektroniske arkivsystemer i offentlig forvaltning.

  • Miljøverndepartementets veileder "Det offentlige kartgrunnlaget " som beskriver etablering og drift av kommunens kartgrunnlag i henhold til kapittelet om kartverk i de tekniske forskriftene til plan- og bygningsloven.

9.1.1. Arkivering

Ved arkivering av både analogt og digitalt materiale skal:

  • arkivet være enkelt å vedlikeholde.

  • arkivet gi en fullstendig og systematisk oversikt over innholdet. Informasjonen skal være lett tilgjengelig.

  • det foreligge instruks for arkivtjenesten og rutiner som skal følges.

  • arkivet ha en ansvarshavende som plikter å påse at rutinene følges.

9.1.2. Sikring

Arkivmaterialet er offentlig informasjon som alle har rett til innsyn i. I noen tilfeller må imidlertid behandling og utlevering vurderes i forhold til personvernet (se veilederen "Kartgrunnlag for plan- og byggesaksbehandlingen").

Materialet skal oppbevares på en sikkerhetsmessig forsvarlig måte, og det skal jevnlig tas sikkerhetskopier av digitale data. Lagring, behandling og tilgang til materialet skal inngå i beredskapsplan der slike planer er pålagt. For øvrig vises til KS som har gitt ut en egen veileder om datasikkerhet, "Rapp.3a/97-Datasikkerhet.Hvorfor det?" og "Rapp. 3b/97- Datasikkerhet.Veileder."

Arkivmaterialet skal være sikret mot uforsvarlig behandling og forhold som kan forringe eller tilintetgjøre det, slik som ikke-kontrollerte uttak, ikke-autoriserte endringer og ødeleggelser.

Originaler skal sikres ved kopiering på godkjent datamedium. Originaler og sikkerhetskopier skal oppbevares på hvert sitt geografiske sted.

9.1.3. Historisk lagring

Historisk lagring skal gjennomføres etter arkivlova med forskrifter og de bestemmelser som gis av arkivverket (Riksarkivet eller statsarkivene).

Det skal lagres årsversjoner av alle datasett. Ved full datering i datasettene (også når objekter fjernes) er det tilstrekkelig med lagring av versjoner hvert 3. til 5. år.

9.1.4. Sikkerhetsgradert materiale

Arkivet vil normalt ikke inneholde opplysninger som må beskyttes av sikkerhetsmessige grunner.

Flybilder og annet materiale som inneholder informasjon av betydning for landets sikkerhet, skal oppbevares på en slik måte at de ikke kommer uvedkommende i hende. Det skal foreligge egen instruks for flytting/tilintetgjørelse av sikkerhetsgradert arkivmateriale ved katastrofer. Det vises til lov om forebyggende sikkerhetstjeneste (sikkerhetsloven) med forskrifter.

Oppdragsgivere for fotografering som mottar bildedata, skal sikre disse mot uvedkommende i henhold til lov om forebyggende sikkerhetstjeneste (sikkerhetsloven) med forskrifter. Slikt materiale skal ikke bringes ut av landet uten forutgående samtykke fra Nasjonal sikkerhetsmyndighet (NSM).

9.2. Originalt materiale

Inntil levering har funnet sted, har oppdragstaker risikoen for alt originalt materiale, ref. "Avtale for geodataarbeider".

9.2.1. Film og digitale opptak

Her omtales både analogt og digitalt filmmateriale og opptak med digitale sensorer. Oppdragstakeren for fotografering skal oppbevare originalmaterialet ved jevn og riktig temperatur og relativ fuktighet (klimarom), slik at plastiske deformasjoner og skader på dataene unngås. Oppbevaringen skal være slik at materialet ikke utsettes for nedstøving eller kjemisk og fysisk påvirkning som resulterer i at emulsjon, base eller data skades eller deformeres. Data må sikres mot avmagnetisering, samt tap pga. lang lagringstid på datamediet.

Oppdragstaker skal oppbevare originalmaterialet i minimum 4 år etter fotograferingsåret. Deretter skal det overføres til Statens kartverk Sentralarkivet for vertikalbilder.

Oppdragstakers arkiv skal godkjennes av Statens kartverk og NSM. NSM gir instruks for og kontrollerer den sikkerhetsmessige behandlingen av materialet. Dersom arkivet ikke blir godkjent, plikter oppdragstaker å overføre originalmaterialet til et godkjent arkiv tilvist av Statens kartverk.

9.2.2. Kartmateriale og geodata

Originalt kartmateriale og geodata skal oppbevares på en slik måte at det til enhver tid kan fremstilles kopier uten at kvaliteten forringes.

9.2.3. Måledata og beregninger

Med måledata og beregninger forstås observasjonsbøker, originale digitale måledata, observasjonsriss, beregninger utført på grunnlag av disse måledataene, samt punktskisser. Materialet skal oppbevares og sikres på en slik måte at det til enhver tid kan fremstilles kopier uten at kvaliteten forringes. Digitale data skal oppbevares på en slik form at nyberegninger kan foretas umiddelbart. Materialet skal være tydelig merket med eierens navn.

Vedlegg A: (informativt) Solhøydetabell

Solhøyde1
Solhøyde2
Solhøyde3

Eksempel: Man søker solhøyden 60o nord den 7. september kl. 11.00. Av Datotabellen får man bokstaven H for 7. september, nordlig halvkule.For 60o nord, bokstav H og klokkeslett 11.00, får man da en solhøyde lik 35o.

Vedlegg B: (informativt) - Valg av bildeoppløsning (GSD)

Bildeoppløsning (GSD) bestemmer hvilken kvalitet som kan forventes ved kartkonstruksjon (jf. Produktspesifikasjon FKB), aerotriangulering, fremstilling av DTM eller ortofoto osv. Bildeoppløsningen må være god nok til at kartkonstruktøren kan identifisere alle objektene som skal konstrueres, og til at nøyaktigheten blir som forutsatt.

På denne bakgrunn benyttes som oftest følgende GSD til de ulike FKB-standardene, se tabell Eksempler på sammenheng mellom FKB standard og GSD.

Tabell 21. Eksempler på sammenheng mellom FKB standard og GSD
FKB-Standard GSD

A

4 - 8

B

10 - 12

C

20 - 25

D

25 - 50

Tabell Eksempler på vanskeligheter ved tolkning av objekter i bildene fra ulike flyhøyder gir informasjon om begrensninger i muligheten til å tolke bildene. Tabellen er basert på analog fotografering, tilsvarende tabell er ikke utarbeidet for fotografering med digitalt kamera. (Kilde: «Handbok till mätningskunngjörelse – Fotogrammetri»).

Tabell 22. Eksempler på vanskeligheter ved tolkning av objekter i bildene fra ulike flyhøyder
Eksempel på tolkningsvanskeligheter Flyhøyde (m.o.t.) Bildemålestokk

Noe tap av trågjerde
mulig å tolke ikke-signalerte kummer

600

1:4000

noe tap av fortauskanter
betydelig tap av trågjerder
usikker tolkning av ikke-signalerte kummer

800

1:5300

betydelig tap av fortauskanter
usikker tolkning av stakittgjerder og hekker
noe tap av stolper

1000

1:6500

noe tap av trapper
noe tap av stakittgjerder og hekker

1200

1:8000

usikker tolkning av bygningstype
noe tap av tilbygg
mindre grøfter mistes helt

1500

1:10 000

betydelig tap av tilbygg

2300

1:15 000

Vedlegg C: Eksempel fly- og signaleringsplaner

C.1. Eksempel fly- og signaleringsplan (foto)

Flyplan

C.2. Eksempel flyplan laserskanning

Skanneplan

Vedlegg D: Liste over krav

Krav 1 Sanntidsmåling
Krav 2 Innmåling med totalstasjon
Krav 3 Rapportering - Geodetisk kartlegging
Krav 4 Flyplanlegging
Krav 5 Kjentpunkt - nøyaktighet
Krav 6 Kjentpunkt - antall og plassering
Krav 7 Fly- og signaleringsplan
Krav 8 Signalering
Krav 9 Rapport - Signalering
Krav 10 Digitale kamera
Krav 11 GNSS/INS system
Krav 12 Fotografering
Krav 13 Innsamling GNSS/IMU
Krav 14 dGNSS
Krav 15 PPP (Precise Point Positioning)
Krav 16 Beregning GNSS/INS
Krav 17 Fremstilling av bilder
Krav 18 Rapportering - Flyfotografering
Krav 19 Måling av sammenbindingspunkt
Krav 20 Måling av kjentpunkter
Krav 21 Observasjonsvekting, parametre og ukjente
Krav 22 AT beregninger og resultat
Krav 23 Rapportering - Aerotriangulering
Krav 24 Konstruksjon
Krav 25 Logisk konsistens
Krav 26 Rapportering - Konstruksjon
Krav 27 Rapportering - Ortofoto
Krav 28 Leverandørkalibrering
Krav 29 Installasjonskalibrering
Krav 30 Daglig kalibrering
Krav 31 Flyplan laserskanning
Krav 32 Opplysninger om skanneparametre
Krav 33 Tverrstriper
Krav 34 Kontrollflater - antall og plassering
Krav 35 Kontrollflater - form og størrelse
Krav 36 Kontrollflater - nøyaktighet
Krav 37 Kontrollprofiler - antall og plassering
Krav 38 Kontrollprofiler - form og størrelse
Krav 39 Kontrollprofiler - nøyaktighet
Krav 40 Utføring av laserskanning
Krav 41 Dokumentasjon på daglig kalibrering
Krav 42 Dokumentasjon på stripejustering
Krav 43 Dokumentasjon på høydekontroll
Krav 44 Dokumentasjon på grunnrisskontroll
Krav 45 Dokumentasjon på kontroll av punktsky
Krav 46 Klassifisering
Krav 47 Rapportering - Laserskanning

Lisensvilkår

Lisens

Denne standarden er gitt ut under norsk lisens for offentlige data (NLOD).

Du har lov til:

  • å kopiere og tilgjengeliggjøre

  • å endre og/eller sette sammen med andre datasett

  • å kopiere og tilgjengeliggjøre en endret eller sammensatt versjon

  • å benytte datasettet kommersielt

På følgende vilkår:

  • at du navngir lisensgiver slik lisensgiver ber om, men ikke på en måte som indikerer at disse har godkjent eller anbefaler deg eller din bruk av datasettet

  • at du ikke bruker dataene på en måte som fremstår som villedende, og heller ikke fordreier eller uriktig fremstiller dataene

Med den forståelse:

  • at data som inneholder personopplysninger og er taushetsbelagt ikke er omfattet av denne lisensen og ikke kan viderebrukes

  • at lisensgiver fraskriver seg ethvert ansvar for informasjonens kvalitet og hva informasjonen brukes til