The impact of the airborne laser scanning height on the precision of the building detection

Bakalaureusetöö Geodeesia, kinnisvara- ja maakorralduse õppekavalUurimustöö eesmärgiks oli hinnata Maa-ameti aerolaserskaneerimise lennukõrguse mõju hoonete tuvastamise täpsusele. Uuritavaks alaks oli osa Kohila alevist. Uurimustöö läbiviimiseks kasutati Maa-ameti aerolaserskaneerimise andmeid, uuritava ala ortofotot ja Eesti Topograafia andmekogu (ETAK) ehitiste kontuuride andmeid. Andmete töötluseks kasutati programmi ArcGIS Pro, milles saadi tiheasustusalade (madallend) ja üle-eestilise (tavalend) kaardistamise aerolaserskaneerimise andmetest hoonete kontuurid. Kontuuride tuvastamiseks kasutati Maa-ameti automaatselt klassifitseeritud hoonete punkte. Uuritava ala ortofotot kasutati ainult visuaalsetel eesmärkidel. Tuvastatud hoonete kontuure võrreldi ETAK-i ehitiste kontuuridega visuaalsel vaatlusel ning pindalade kaudu. Antud töös püstitatud hüpoteesiks oli, et madallend annab hoonete kontuuride tuvastamisel parema täpsuse kui tavalend. Uuritava ala õigesti tuvastatud hoonete osakaal madallennu puhul oli 36% ja tavalennu puhul 24%, mis kinnitab autori püstitatud hüpoteesi. Tulemused aga näitavad, et õigesti tuvastatud hoonete osakaal on mõlema kõrguse puhul liiga väike tagamaks tuvastatud kontuuride edaspidist kasutust. Visuaalse vaatluse tulemustest järeldati, et madalamal kõrgusel läbi viidud aerolaserskaneerimise andmetes esineb rohkem puude klassifitseerimisvigu. Pindalade võrdluses jõuti järeldusele, et hoonete kontuuride pindala ei mõjuta nende täpsust. Selgus, et hoonete kõrval olevad puud tekitavad tuvastatud kontuurides vigu. Leiti, et väiksema pindalaga hoonete kontuuridel esineb valesti klassifitseeritud puid rohkem. Edaspidi oleks uurimise läbiviimisel vajalik kasutada hoonete tuvastamisel lisaks aerolaserskaneerimise andmetele ka ortofotot, et tagada parem õigesti tuvastatud hoonete osakaal.The aim of this thesis was to assess the precision of building detection depending on the Estonian Land Boards airborne laser scanning height. The study area of this thesis was a part of the Kohila borough. To conduct the research, airborne laser scanning data, orthophoto and Estonian Topographic Databases (ETD) building footprints from Estonian Land Board were used. ArcGIS Pro program was used to extract building footprints from two types of airborne data depending on flight height. For this Land Boards automated classification of building points were used. Orthophoto was used only for visual purposes. The footprints of detected buildings were compared with ETDs building footprints through visual analysis and area comparison. The hypothesis for this study was that lower airborne laser scanning flight height gives better accuracy for detecting building footprints than higher airborne laser scanning flight height. The overall accuracy for lower flight height in building footprints detection was 36% and for higher flight height it was 26%, which confirms the hypothesis. However, the results show that the overall accuracy of building detection is too small to ensure further use of the detected building footprints. The visual analysis results show that the lower flight height airborne laser scanning data has more errors in tree classification. The area comparison concluded that the area of the detected buildings does not affect their accuracy. Based on the difference in area, it turned out that the trees next to the buildings cause errors in the extracted building footprints. It was found that there are more misclassified trees on the footprints of smaller buildings. In further research, it would be necessary in building detection to use an orthophoto in addition to the airborne laser scanning data to ensure a better overall accuracy of correctly detected buildings