Nye højdekurver: en balance mellem numerisk nøje og kartografisk møje

Transkript

1 Nye højdekurver: en balance mellem numerisk nøje og kartografisk møje Thomas Knudsen Kort & Matrikelstyrelsen Kortdage, Yearhouse City, / 60

2 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie 2 / 60

3 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? 3 / 60

4 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. 4 / 60

5 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. Et par eksempler 5 / 60

6 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. Et par eksempler Konklusion 6 / 60

7 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. Et par eksempler Konklusion DVD bonus material 7 / 60

8 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. Et par eksempler Konklusion DVD bonus material 8 / 60

9 1 cm kortets kurver en lang vej til en lang streg 9 / 60

10 Danske højdekurvers vej fra jord til (måle)bord Danske højdekurver Størstedelen oprindeligt opmålt og udtegnet til målebordsblade i perioden / 60

11 Danske højdekurvers vej fra jord til (måle)bord Danske højdekurver Størstedelen oprindeligt opmålt og udtegnet til målebordsblade i perioden De første par år udtegnedes kurver med 5 fods ækvidistance. Senere brugtes meter men ækvidistancen vekslede: 2 meter og 2.5 meter var typisk. 11 / 60

12 Danske højdekurvers vej fra jord til (måle)bord Danske højdekurver Størstedelen oprindeligt opmålt og udtegnet til målebordsblade i perioden De første par år udtegnedes kurver med 5 fods ækvidistance. Senere brugtes meter men ækvidistancen vekslede: 2 meter og 2.5 meter var typisk. Ved revision interpoleredes til den aktuelt gældende ækvidistance. 12 / 60

13 Danske højdekurvers vej fra jord til (måle)bord Danske højdekurver Størstedelen oprindeligt opmålt og udtegnet til målebordsblade i perioden De første par år udtegnedes kurver med 5 fods ækvidistance. Senere brugtes meter men ækvidistancen vekslede: 2 meter og 2.5 meter var typisk. Ved revision interpoleredes til den aktuelt gældende ækvidistance. 4 cm kort (1957 og frem) interpoleredes gamle kurver igen og man tilpassede samtidigt så kurver, søer og vandløb var konsistente. 13 / 60

14 Danske højdekurvers vej fra jord til (måle)bord Mange håndholdte processer, med flere generationer af fagperfektionistiske topo- og kartografer involveret undervejs. Det førte efterhånden til at kurvebilledet opnåede en nærmest mytologisk kvalitet: 14 / 60

15 Danske højdekurvers vej fra jord til (måle)bord Mange håndholdte processer, med flere generationer af fagperfektionistiske topo- og kartografer involveret undervejs. Det førte efterhånden til at kurvebilledet opnåede en nærmest mytologisk kvalitet: Et fremragende stykke geokommunikation! 15 / 60

16 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. Et par eksempler Konklusion DVD bonus material 16 / 60

17 Vi har en ny højdemodel DHM Elverdams ådal 17 / 60

18 Gammelt KORT eller gammelt LORT? Demo fra Ole Gregor, Miljøcenter Århus 18 / 60

19 Højdekurveberegning er i princippet nemt meter kurven sammensættes af stumper fra alle celler i griddet hvor der findes hjørneværdier både over og under 10 m / 60

20 Højdekurveberegning er i princippet nemt meter kurven sammensættes af stumper fra alle celler i griddet hvor der findes hjørneværdier både over og under 10 m. Det er nemt og en kende omstændeligt / 60

21 Højdekurveberegning er i princippet nemt meter kurven sammensættes af stumper fra alle celler i griddet hvor der findes hjørneværdier både over og under 10 m Det er nemt og en kende omstændeligt... Men en computer beklager sig ikke over rutinearbejde! 21 / 60

22 Desværre ser det herrens ud 22 / 60

23 Sammenlignet med de historiske kurver 23 / 60

24 Douglas-Peucker Generalisering Forsøg at tilnærme kurven med linjen gennem dens endepunkter. Punktet c ligger for langt væk så det inkluderer vi. Så kører vi algoritmen på hvert af de to linjestykker.... og det bliver vi ved med indtil alle punkter ligger tilstrækkeligt tæt på den generaliserede linje. 24 / 60

25 Douglas-Peucker Introducerer ikke nye punkter så højden passer i punkterne. Men kigger kun på en kurve ad gangen flytter vi kurven ind over en anden kurve? Bliver kantet hvis man generaliserer for meget. Dårlig geokommunikation. 25 / 60

26 Douglas-Peucker Introducerer ikke nye punkter så højden passer i punkterne. Men kigger kun på en kurve ad gangen flytter vi kurven ind over en anden kurve? Bliver kantet hvis man generaliserer for meget. Dårlig geokommunikation. Og hvis man bedriver dårlig geokommunikation så får man tæv af kartograferne 26 / 60

27 Hovedet på sømmet Autentisk replikskifte mellem KMS-ingeniør og kartografiprogrammelsælger Kan jeres nye kurvegenereringsprodukt så gøre kartografer tilfredse? 27 / 60

28 Hovedet på sømmet Autentisk replikskifte mellem KMS-ingeniør og kartografiprogrammelsælger Kan jeres nye kurvegenereringsprodukt så gøre kartografer tilfredse? Nej men det er der jo ikke nogen algoritmer der kan! 28 / 60

29 Hovedet på sømmet Autentisk replikskifte mellem KMS-ingeniør og kartografiprogrammelsælger Kan jeres nye kurvegenereringsprodukt så gøre kartografer tilfredse? Nej men det er der jo ikke nogen algoritmer der kan! (det passer tilsyneladende: vi har testet en del og kartograferne er ikke glade!) Men der er mange kartografer på KMS så måske man skulle prøve at snakke højdekurvealgoritmer med dem fremfor at risikere at få tæv for at levere dårlig geokommunikation? 29 / 60

30 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. Et par eksempler Konklusion DVD bonus material 30 / 60

31 Tilgang Filtrer den højdemodel der ligger til grund for højdekurverne. I stedet for at filtrere højdekurver baseret på den rå model. 31 / 60

32 Eksperimentelt setup Iterativ anvendelse af Gauss filtrering og Perona-Malik filtrering. plus Småtricks til udryddelse af djævelske detaljer. plus Begrænsning af hvor kraftigt vi tillader filtret at modificere gridværdier. plus Iterativ involvering af kartografer (modificer, diskuter, modificer, diskuter... ) 32 / 60

33 Gaussfilter 33 / 60

34 Perona-Malik og Gauss 34 / 60

35 Djævelske detaljer 35 / 60

36 Fra helvede 36 / 60

37 Kotepunkter understøtter kurveaflæsningen Kotepunkterne er oprindeligt udvalgt af topografer og kartografer fordi netop disse punkter understøtter fortolkningen af kurvebilledet. Koten fastholdes i disse punkter, men punktets plankoordinater forbedres først vha. en hjælpealgoritme (Gitte Rosenkranz). 37 / 60

38 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. Et par eksempler Konklusion DVD bonus material 38 / 60

39 Testområde 39 / 60

40 Dueodde. Historiske kurver. 40 / 60

41 Dueodde. Rå kurver fra DHM. 6100_ / 60

42 Dueodde. Filtrerede kurver fra DHM. 6100_ / 60

43 Dueodde. Generalisering af filtrerede kurver. 6100_ / 60

44 Dueodde. Historiske kurver igen. 44 / 60

45 Rytterknægten. Historiske kurver. 45 / 60

46 Rytterknægten. Ra kurver fra DHM '30"E, 55 7'0"N 6 _8 46 / 60

47 Rytterknægten. Generalisering af filtrerede kurver '30"E, 55 7'0"N 6 _8 47 / 60

48 Rytterknægten. Historiske kurver igen. 48 / 60

49 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. Et par eksempler Konklusion DVD bonus material 49 / 60

50 Douglas-Peucker Det nye kurvebillede er på vej ud i verden. Man kan diskutere om det er lige så kommunikativt vellykket som den håndholdte forgænger, men det er i hvert fald mere nøjagtigt. 50 / 60

51 Douglas-Peucker Det nye kurvebillede er på vej ud i verden. Man kan diskutere om det er lige så kommunikativt vellykket som den håndholdte forgænger, men det er i hvert fald mere nøjagtigt. Algoritmen er empirisk funderet. 51 / 60

52 Douglas-Peucker Det nye kurvebillede er på vej ud i verden. Man kan diskutere om det er lige så kommunikativt vellykket som den håndholdte forgænger, men det er i hvert fald mere nøjagtigt. Algoritmen er empirisk funderet. Den virker godt nok men kan givet gøres mere elegant med en passende akademisk analyse og reimplementering. 52 / 60

53 Douglas-Peucker Det nye kurvebillede er på vej ud i verden. Man kan diskutere om det er lige så kommunikativt vellykket som den håndholdte forgænger, men det er i hvert fald mere nøjagtigt. Algoritmen er empirisk funderet. Den virker godt nok men kan givet gøres mere elegant med en passende akademisk analyse og reimplementering. og jeg har ikke fået tæv af kartograferne 53 / 60

54 Tak til Tom Jensen, Tom Andersen, Peter B. Michaelsen, Hanne Mortensen, Jens Bo Rykov, Anna Brolund Jensen, Mogens Skov, Anders Nielsen og adskillige andre kartografer som deltog i arbejdet. Og som ikke gav mig tæv! 54 / 60

55 Slut VÅÅÅÅÅGN OP DET ER SLUUUUUUT!!!! 55 / 60

56 Overblik Lidt dansk højdekurvehistorie Nye højdekurver hvorfor skal vi have dem og hvorfor er det et problem? En ny højdekurvealgoritme. Et par eksempler Konklusion DVD bonus material 56 / 60

57 DVD bonus material Fraklip! 57 / 60

58 Lehmannske Bakkestreger; Møns Klint 58 / 60

59 Rytterknægten. Filtrerede kurver fra DHM '30"E, 55 7'0"N 6 _8 59 / 60

60 Processeringsblokke 60 / 60