| dc.description.abstract | Samandrag
Flerstråleekkolodd er et apparat som bruker en lydbølge for å måle avstander i vannet. Signalstyrken til returstrålen kan brukes til f.eks. sediment evaluering.
I dette arbeidet ble dybdedata samlet inn ved reservoaret Theisendammen, Trondheim, Norge, med et ubemannet undersøkelsesfartøy, en katamaran, som fraktet et flerstråleekkolodd. Fotogrammetridata fra en drone ble levert fra et eksternt selskap mens reservoaret var tomt. To primæroppgaver ble utført med de innsamlede dataene. Den første var å undersøke hvordan filtrene, fra programvaren Hypack, fungerer og hvor grensene for filtrene går.
Den andre oppgaven var å sammenligne de filtrerte dataene med fotogrammetridataene i programvaren Hypack via TIN-overflater. I CloudCompare ble en lignende sammenligning gjort, ved å bruke en punktsky i stedet for en TIN.
Fra de innsamlede dataene ble fem områder med ulike egenskaper valgt. Tre områder hadde forskjellig dybde, ett hadde en rask endring i stigning og ett lå ved tilløpsområdet til elven i innsjøen.
Til datainnsamlingen ble det utført to grunnleggende tester for å kalibrere flerstråleekkoloddet. Patch-testen var den første kalibreringen av apparatet for å måle riktig vanndybde. Den andre testen var av strålevinkelen, for å utelukke støyende data ved større strålevinkelåpninger. Disse to kalibreringene ble brukt på dataene før filtreringen av de innsamlede dataene. I sammenligningsprosessen ble dataene fra strålevinkeltesten sammenlignet med rådataene etter patch-testen. De filtrerte dataene ble sammenlignet med dataene fra strålevinkeltesten. Resultatene for denne analysen viste forskjeller i standardavviket fra 0,08m til 1,5m (0,53% til 1,01%) avhengig av filter og plassering.
I Hypack ble to forskjellige metoder, rutenett- og nodemetoden, brukt for å sammenligne flerstråledataene med fotogrammetridataene for å se hvor godt de to datasettene passer sammen. Ved disse analysene skilte offsetresultatene seg fra rutenettmetoden for det aritmetiske gjennomsnittet fra -0,23m til 0,72m (-0,16% til 0,5%) og for standardavviket fra 0,05m til 0,94m (0,03% til 0,66%) og for nodemetoden var det aritmetiske gjennomsnittet forskjellig fra -0,22m til 0,74m (-0,15% til 0,74%) og for standardavviket fra 0,05m til 0,67m (0,03% til 0,47%), avhengig av plassering og anvendt filter.
Den siste sammenligningen ble gjort hos CloudCompare, som sammenlignet de to datasettene via en punktsky. Resultatene for denne analysen for det aritmetiske gjennomsnittet er mellom 0,042 m og 0,574 m (0,03% til 0,4%) og standardavviket er mellom 0,028 m og 0,298 m (0,02% til 0,21%), avhengig av plassering og anvendt filter. | |
| dc.description.abstract | Abstract
The multibeam echo sounder is a device which uses a sound wave to measure distances in the water. The signal strength of the returning beam can be used for e.g. sediment evaluation.
In this work depth data were collected at the reservoir Theisendammen, Trondheim, Norway, with an unmanned survey vessel, a catamaran, carrying a multibeam echo sounder. Photogrammetry data from a drone were provided from an external company while the reservoir was empty. Two main tasks were done with the collected data. The first one was to investigate how the filters, from the software Hypack, work and where the limits of the filters are.
The second task was to compare the filtered data with the photogrammetry data in the software Hypack via TIN surfaces. In CloudCompare a similar comparing was done, using a point cloud instead of a TIN.
From the collected data, five areas where chosen with different properties. Three areas had different water depth, one had a rapid change in the elevation and the one was located at the inflow area of the river into the lake.
For the data collection two basic test were done to calibrate the multi beam echo sounder. The patch test was the first calibration of the device for measuring the right water depth. The second test was the beam angle test to exclude noisy data at bigger beam angle openings. These two calibrations were applied to the data before the filtering of the collected data. In the comparing process the data from the beam angle test got compared with the raw data, after the patch test. The filtered data got compared with the data from the beam angle test. The results for this analysis showed differences in the standard deviation from 0.08m to 1.5m (0.53% to 1.01%) depending on the filter and the location.
In Hypack two different methods, the grid and the node method, were used to compare the multibeam data with the photogrammetry data to see how good the two data sets fit together. At these analysis, the offset results differed from the grid method for the arithmetic mean from -0.23m to 0.72m (-0.16% to 0.5%) and for the standard deviation from 0.05m to 0.94m (0.03% to 0.66%) and for the node method for the arithmetic mean differed from -0.22m to 0.74m (-0.15% to 0.74%) and for the standard deviation from 0.05m to 0.67m (0.03% to 0.47%), depending on location and applied filter.
The last comparing was done at CloudCompare comparing the two data sets via a point cloud. The results for this analysis for the arithmetic mean is between 0.042m and 0.574m (0.03% to 0.4%) and the standard deviation is between 0.028m and 0.298m (0.02% to 0.21%), depending on location and applied filter. | |
