This thesis deals with radio network design for a chosen part of a map. Here map is represented by digital map file, which was created within the project DEM. First step is to calculate distances between points in chosen map. With help of optimization algorithms, appropriate position of transceiver in the map and parameters of radio systems are determined, also final coverage by radio signal, represented by intensity of electric field or received power in whole map. The optimization algorithm is used to find the best solution in terms of input parameters (e.g. power of transmitter, height of mast) and resulting coverage of land by radio signal.

Aim of this study is to evaluate the effects of landscape structure on soil erosion and runoff conditions of given area with help of digital elevation model and relevant GIS data. Analyses of soil erosion by water and runoff were processed for current conditions and several other variations. Based on this analyses and results was performed an evaluation of all model variations.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第21089号 / 工博第4453号 / 新制||工||1692(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科都市社会工学専攻 / (主査)教授 小池 克明, 教授 立川 康人, 准教授 後藤 忠徳 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM

The Scandinavian Joint Expedition to Sudanese Nubia (SJE) was one of the substantial contributions of crucial salvage archaeology within the International Nubian Campaign which was pursued in conjunction with the building of the High Dam at Aswan in the early 1960’s. A large quantity of archaeological data was collected by the SJE in a continuous area of northernmost Sudan and published during the subsequent decades. The present study aimed at transferring the geographical aspects of that data into a digital format thus enabling spatial enquires on the archaeological information to be performed in a computerised manner within a geographical information system (GIS). The landscape of the concession area, which is now completely submerged by the water masses of Lake Nasser, was digitally reconstructed in order to approximate the physical environment which the human societies of ancient Nubia inhabited. Information on the nearly 500 indexed archaeological sites of the SJE was classified and imported into the GIS. The potential of the system thereby established, validated against modern remote sensing data and aerial photography, was then demonstrated by a number of spatial analyses at an inter-site level. The resuls of those analyses contribute to discussions on various topics already raised within the SJE publication or elsewhere and includes issues on Nile palaeochannel reconstructions, seasonal habitation patterns and dedicatory orientation of elite tombs. The system hereby developed is intended to be used in further studies of the relevant and information-rich research fields of ancient Nubia for applications similar to those demonstrated in the present project or for educational and research purposes hitherto unpredicted. / Den Samnordiska Expeditionen till Sudanska Nubien (SJE) var en av de omfattande insatser av avgörande räddningsarkeologi inom den Internationella Nubienkampanjen som bedrevs i samband med byggandet av Höga Dammen i Aswan i början av 1960-talet. En stor mängd arkeologisk data samlades in av SJE i ett kontinuerligt område i nordligaste Sudan och publicerades under de efterföljande årtiondena. Denna studie ämnade överföra de geografiska aspekterna av den datan till ett digitalt format och därmed möjliggöra att rumsliga förfrågningar på den arkeologiska information kan utföras på ett datoriserat tillvägagångssätt i ett geografiskt informationssystem (GIS). Landskapet i koncessions-området, vilket nu är helt översvämmat av Nassersjöns vattenmassor, återskapades digitalt med syfte att approximera den fysiska omgivningen vilken de mänskliga samhällena i det forna Nubien bebodde. Information om de nära 500 indexerade fyndplatserna tillhörande SJE klassificerades och importerades in i detta GIS. Potentialen av det system som därmed skapats, validerat mot modern fjärranalysdata och flygfotografi, demonstrerades genom ett antal rumsliga analyser på en mellan-fyndplats-nivå. Resultaten av dessa analyser bidrar till diskussioner om diverse ämnen som redan tagits upp inom SJE-publikationen eller annorstädes och inkluderar frågor kring Nilens äldre dragningar, säsongsmässiga bosättningsmönster och avsiktlig orientering av elitgravar. Systemet som härvid har utvecklats är ämnat att användas i vidare studier av de relevanta och informationsrika forskningsområden som rör det forna Nubien för tillämpningar liknande de som demonstrerats i detta projekt eller för undervisnings- och forsknings-syften som hittills ej förutsetts.

Fiskvägar kan anläggas i anslutning till dammar för att överkomma de hinder som dammarna utgör mot migrerande fisk. En av de mest önskvärda lösningar som finns för detta är att anlägga naturlika fiskvägar, vilka har som syfte att efterlikna ett naturligt vattendrag. Ofta har dock dessa planerats för dåligt med avseende på exempelvis lutning och placering av ingången för att de ska kunna fungera riktigt effektivt. På grund av detta finns det behov av omfattande studier av topografi och kartering av området innan en fiskväg anläggs. I det här arbetet används topografin och de geografiska förutsättningarna för att studera möjliga sträckningar på en naturlik fiskväg förbi Strömdalens kraftverk i Gävle som en del av det fiskvandringsprojekt som Länsstyrelsen Gävleborg driver. I arbetet byggs en höjdmodell upp med hjälp av data från LiDAR (Light Detection and Ranging) och genom topografisk mätning, där mätpunkter från Global Navigation Satellite System (GNSS) och Totalstation används för att korrigera LiDAR-modellen över visst område. Det går att förbättra kvaliteten på modellen avsevärt med korrigering av LiDAR-data genom jämförelser mot mätpunkter. Studien har visat att det går att uppnå en noggrannhet som är bättre än en decimeter överlag i modellen, med vissa lokala variationer. Dessa variationer visar sig i större osäkerhet i mera svårdefinierad terräng, som strandkanter eller där terrängen visar stor variation. Studierna har också visat att i områden där det finns många mätpunkter är kvaliteten bättre än i områden där det är glest mellan punkterna. Bottentopografier hade varit mycket önskvärt att mäta eftersom dessa behövs vid fiskvägsplanering, men det var dessvärre vid tidpunkten för fältarbetet inte möjligt att utföra några mätningar i vattnet på grund av högt vattenstånd. I studien har också den uppbyggda höjdmodellen använts för att hitta metoder att analysera och visualisera olika förslag på naturlika fiskvägar. Studierna har visat att topografin är en viktig faktor inom planeringen på grund av fiskvägars lutningskrav. För att uppnå den önskade medellutningen måste i många fall topografin modifieras ordentligt och detta har visat sig vara ett problem vid Strömdalens kraftverk. Genom att utnyttja 3D-modellering går det se detta ur ett annat perspektiv och då framkommer också svårigheterna med att anpassa fiskvägen till terrängen bättre. / Dams are obstacles for migrating fish species and a solution for this problem is to construct fish bypasses. One of the most desirable solutions for this is nature-like fish passages which is a solution where the bypass is looking like a real stream. However, because these passages have been planned poorly considering slope and placing of the entrance, they have not been that effective. Because of that, studies in topography and mapping of the area are important before a fish passage is constructed. In this study the topographic and geographic criteria are used to study possible paths where the fish passage can be constructed. This is done around Strömdalens kraftverk, close to the central parts of Gävle as part of the fish migration project of Länsstyrelsen in Gävleborg. In the study, Digital Elevation Models (DEM) is produced by data from Light Detection and Ranging (LiDAR) and by performing a topographic survey using Global Navitation Satellite System (GNSS) and total station in this area. The LiDAR data are corrected by those survey points by comparing them to the uncorrected LiDAR model. By doing that and also including the survey points, the performance of the model was greatly improved. In general the surveyed area is shown to have an uncertainty lower than a decimeter, but with local variations. Those variations are higher in more complex terrain, for example around shorelines and in areas with high terrain variation. The study has also shown that the uncertainty is lower in areas where many points have been surveyed. Bathymetric data are of great importance. However, by the time of the field survey, it was impossible to perform any survey in the water because of a high water level. Different suggestions on nature-like fish paths have also been analyzed and visualized by using a produced DEM. The studies have shown that topography is a very important factor because of the slope criteria for those fish passages. To reach the desired mean slope the topography has to be greatly modified, which is a major issue near Strömdalens kraftverk. By using 3D models it is possible to see that from a different perspective and it's easier to see the difficulties to adapt the fish passage to the terrain.

No description available.

I dagsläget står det svenska kraftnätet inför en stor utmaning om det ska kunna klara av att tillgodose Sveriges växande elbehov. Stora delar av kraftnätet måste förnyas samtidigt som det byggs ut. Vid projektering av nya kraftledningsgator måste geografisk information samlas in för att kunna planera arbetet och representera de möjliga kraftledningsgatorna som höjdmodeller. Det är då viktigt att denna data är korrekt. LiDAR-data är ett bra alternativ då det kan ge en bra bild av marken trots vegetation som kan befinna sig i en eventuell kraftledningsgata. I dagsläget används antingen Lantmäteriets Nationella Höjdmodellen (NH-modellen), eller så genomförs en luftburen laserskanning med hjälp av flygplan. Då NH-modellen ibland kan upplevas som otillräcklig på grund av sin låga upplösning, samtidigt som luftburen laserskanning kan vara kostsamt både ekonomiskt och ur en miljösynpunkt är det intressant att utforska alternativa metoder.    Syftet med detta examensarbete är att genomföra en jämförelseanalys av höjdmodeller genererade med LiDAR-data insamlade med UAV och flygplan för att få svar på vad som väsentligt skiljer dem åt och ifall LiDAR-data insamlat med UAV kan vara ett alternativ till LiDAR-data insamlat med flygplan. Detta görs tillsammans med företagen Nektab och Swescan för att undersöka möjligheterna att kunna erbjuda en ny produkt till sina kunder och uppdragsgivare. Ett tidigare projekterat område utanför Horndal i Dalarna, undersöktes då det fanns tillgängliga LiDAR-data från en tidigare luftburen laserskanning gjord med flygplan. LiDAR-data samlades in med drönare med två olika skanningsmetoder, repetitive och non-repetitive, den 3:e maj 2023. Bearbetning av punktmolnet genomfördes i DJI Terra och Terrasolids programvaror Terrascan och Terramatch. Kvalitetsberäkningar genomfördes i Excel. Höjdmodeller skapades i Esris Arcmap 10.8 och analyser gjordes för att jämföra de olika höjdmodellernas höjdvärden, lutning samt profiler.     Punktmolnen genererade med UAV-LiDAR hade en lägesnoggrannhet i höjd som uppfyllde kraven för HMK-standardnivå 3, och punktmolnet genererat med skanningsmetoden non-repetitive hade en bättre lägesnoggrannhet i höjd än punktmolnet genererat med flygplans-LiDAR. Skillnaderna som kunde upptäckas mellan de olika höjdmodellerna var små och påverkades både av skillnader i klassning och insamlingsmetod. Slutsatsen som drogs är att insamling av LiDAR-data med UAV och generering av kvalitativa höjdmodeller med dessa data är fullt möjligt för mindre områden så som det i det här arbetet. / The Swedish power grid is currently facing a big challenge if it’s going to be able to meet Sweden’s growing demand for electricity. While large parts of the power grid must be updated, there also needs to be a big expansion. When planning new corridors for the powerlines, geographical information must be collected to be able to visualize said corridors as Digital Elevation Models (DEMs) and it is thus important that the data is correct. LiDAR-data is a suitable alternative for this as it can represent the ground well despite any vegetation that might be present in the planned corridor. Currently open-source data from the Swedish National Land Survey, the National Elevation Model (the NH-model), is often used, or the area is mapped with airborne laser-scanning from a plane. However, the NH-model is sometimes not a suitable alternative due to its low resolution, while airborne laser-scanning can be both environmentally and economically costly. It is therefore interesting to explore alternative methods.    The aim of this bachelor thesis is to conduct a comparative analysis between DEMs generated by LiDAR-data collected by UAV and by plane to see where they differ, and if LiDAR-data collected by UAV is a potential alternative to LiDAR-data collected by plane. This will be done in collaboration with Nektab and Swescan to explore the possibility of being able to offer a new product to their customers and clients. A previously planned area outside the Swedish town of Horndal in the county of Dalarna, was used due to already existing plane-collected LiDAR-data. LiDAR-data was collected with an UAV through two different scanner-methods, repetitive and non-repetitive, on the 3rd of May 2023. The processing of the pointclouds were performed in DJI Terra and Terrasolids software Terrascan and Terramatch. Quality calculations and control was done in Excel. DEMs were created in Esris software Arcmap 10.8 and different analyses were performed to compare the DEMs elevation, slope, and profiles.    The point clouds generated from the UAV-LiDAR had a positional accuracy equivalent to the Swedish HMK-standard level 3, and the pointcloud generated from the non-repetitive­ scanner-method had a better positional accuracy for the z-value than the pointcloud generated from the plane-LiDAR. The differences between the DEMs were small and were caused both by difference in classification of the point clouds and collection method. The conclusion is that collection of LiDAR-data through UAV and the generation of high quality DEMs from this data is fully possible for smaller areas such as the one in this thesis.

Digitala terrängmodeller (DTM:er) används i samhället för många viktigafunktioner och behöver därför hållas uppdaterade när förändringar sker.Sverige har en nationell höjdmodell (NH) som innehåller höjddata över helalandet. Uppdateringen av NH förlitar sig mestadels på flygburen laserskanning(FLS). Den flygburna laserskanningsmetoden har generellt en högremätosäkerhet i tätbevuxen skog. Vid exploateringar eller framtida planeradeförändringar i skogsområden kan en mer exakt modell behövas. En utvärdering har genomförts av den handhållna laserskannern ZEB-REVO med syfte att bestämma vilken mätosäkerhet som kan uppnås i tätbevuxenskog, undersöka hur mätosäkerheten förändras med punktavståndet i denproducerade DTM:en samt vilken mätosäkerhet ZEB-REVO har i jämförelsemed NH i samma område. I studien har två skogstyper inkluderats bestående av granskog och tallskog.Mätosäkerheten har bestämts genom att mäta in terrestra kontrollprofiler medtotalstation. För att kunna genomföra en inmätning av kontrollprofiler har ettbruksnät etablerats genom ett fullständigt anslutet polygontåg viahelsatsmätning. De kända punkterna som polygontåget anslutits mot har mättsin med fri stationsetablering via SmartWorx. Resultatet visar att mätosäkerheten förbättras när punktavståndet reduceras.Mätningarna med ZEB-REVO har potential att uppnå en lägre mätosäkerhetän NH i båda skogstyperna. Resultatet för tallskogen visar att ZEB-REVO kanuppnå en lägesosäkerhet på 4-centimetersnivå och en medelavvikelse i höjd på0,018 m mot inmätta kontrollprofiler. Jämförelsen mot kontrollprofiler förområdet i granskogen visar att en medelavvikelse i höjd på 0,058 m gick attuppnå där. ZEB-REVO har potential att förbättra data i NH och data insamlad med ZEBREVOkan ligga till grund för terrängmodellering för projektering.Instrumentet kan även uppnå den bästa noggrannhetsklassningen, klass 1 i SISTS21144:2016 där en maximal medelavvikelse i höjd inte får överstiga 0,02m. / Digital terrain models (DTMs) are used in society for many importantfunctions and therefore need to be kept up to date when changes occur.Sweden has a national height model (NH) that provides height data across thewhole country. The update of NH mostly relies on airborne laser scanning(ALS). The airborne laser scanning method generally has a highermeasurement uncertainty in dense forests. When exploitation or futureplanned changes in forest areas occur, a more accurate model may need to beproduced. An evaluation has been carried out of the handheld laser scanner ZEB-REVO with the aim of determining the instrument's measurement uncertainty indense forests, evaluating how the measurement uncertainty changes with thepoint distance in the produced DTM and the measurement uncertainty ZEBREVOmay achieve in comparison with NH in the same area. The study included two different types of forest consisting of spruce and pineforest trees, respectively. Measurement uncertainty has been determined bymeasuring terrestrial control profiles with a total station. In order to be ableto carry out the measurement of control profiles, a working control networkhas been established through a fully connected traverse using full rounds ofmeasurement. The known points to which the traverse is connected have beenmeasured as free stations using SmartWorx. The results show that the measurement uncertainty improves when the pointdistance is reduced. The measurements with ZEB-REVO have the potential toachieve a lower measurement uncertainty than NH in both forest types. Theresults for the pine forest show that ZEB-REVO can achieve a 4 centimetrelevel uncertainty and an average deviation of height of 0,018 m against themeasured control profiles. The comparison with control profiles for the areain the spruce forest shows that an average deviation in height of 0,058 m wasachievable. ZEB-REVO has the potential to improve data in NH and data collected withZEB-REVO can form the basis for terrain modelling for projectionwork. Theinstrument can also achieve the best accuracy rating 1, for which themaximum mean deviation in height must not exceed 0.02 m.

<p>The main objectives of this work were to investigate Geographical Information Systems techniques for modelling a cross-country trafficability. To accomplished stated tasks, reciprocal relationships between the soil deposits, local hydrology, geology and geomorphology were studied in relation to the study area in South-Eastern Sweden.</p><p>Growing awareness of nowadays users of GIS in general is being concentrated on understanding an importance of soil conditions changed after cross-country trafficability. Therefore, in this thesis, constructing of the Soil Knowledge Database introduced to the genuine geological soil textural classes a new, modified geotechnical division with desirable for off-road ground reasoning measurable factors, like soil permeability, capillarity or Atterberg’s consistency limits.</p><p>Digital Elevation Model, the driving force for landscape studies in the thesis, was carefully examined together with the complementary datasets of the investigated area. Testing of the elevation data was done in association to the hydrological modelling, which resulted with the Wetness Index map. The three distinguishable soil wetness conditions: dry, moist and wet, were obtained, and used consequently for creation of the static ground conditions map, a visible medium of soils susceptibility to for example machine compaction.</p><p>The work resulted with a conceptual scheme for cross-country trafficability modelling, which was put into effect while modeling in GIS. As a final outcome, by combining all processed data together, derivatives were incorporated and draped over the rendered 3D animating scene. A visually aided simulation enabled to concretized theoretical, hypothetical and experimental outcomes into one coherent model of apprised under Multicriterial Evaluation techniques standardized factor maps for ground vehicle maneuverability. Also further steps of research were proposed.</p>

The main objectives of this work were to investigate Geographical Information Systems techniques for modelling a cross-country trafficability. To accomplished stated tasks, reciprocal relationships between the soil deposits, local hydrology, geology and geomorphology were studied in relation to the study area in South-Eastern Sweden. Growing awareness of nowadays users of GIS in general is being concentrated on understanding an importance of soil conditions changed after cross-country trafficability. Therefore, in this thesis, constructing of the Soil Knowledge Database introduced to the genuine geological soil textural classes a new, modified geotechnical division with desirable for off-road ground reasoning measurable factors, like soil permeability, capillarity or Atterberg’s consistency limits. Digital Elevation Model, the driving force for landscape studies in the thesis, was carefully examined together with the complementary datasets of the investigated area. Testing of the elevation data was done in association to the hydrological modelling, which resulted with the Wetness Index map. The three distinguishable soil wetness conditions: dry, moist and wet, were obtained, and used consequently for creation of the static ground conditions map, a visible medium of soils susceptibility to for example machine compaction. The work resulted with a conceptual scheme for cross-country trafficability modelling, which was put into effect while modeling in GIS. As a final outcome, by combining all processed data together, derivatives were incorporated and draped over the rendered 3D animating scene. A visually aided simulation enabled to concretized theoretical, hypothetical and experimental outcomes into one coherent model of apprised under Multicriterial Evaluation techniques standardized factor maps for ground vehicle maneuverability. Also further steps of research were proposed.