Assessment of Airborne LiDAR Data Accuracy for Elevation Extraction of Water Distribution Network Junctions: Implications for Hydraulic Modeling

الماسی نیا, محمد

doi:10.30482/jhyd.2026.578513.1760

Assessment of Airborne LiDAR Data Accuracy for Elevation Extraction of Water Distribution Network Junctions: Implications for Hydraulic Modeling

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسنده

محمد الماسی نیا

Department of Geography, Payame Noor University, PO BOX 19395-3697 Tehran, Iran.Email:

10.30482/jhyd.2026.578513.1760

چکیده

زمینه: ارتفاع دقیق گره‌های شبکه توزیع آب از پارامترهای اساسی در مدل‌سازی هیدرولیکی است. روش‌های سنتی ترازیابی و GPS زمینی علیرغم دقت بالا، برای شبکه‌های وسیع شهری پرهزینه و زمان‌بر هستند.
هدف: این پژوهش با هدف ارزیابی دقت داده‌های LiDAR هوابرد در استخراج ارتفاع گره‌های شبکه توزیع آب و کاربرد آن در مدل‌سازی هیدرولیکی انجام شده است.
روش پژوهش: داده‌های LiDAR با چگالی ۴.۲ نقطه در مترمربع از منطقه تامان موتیارا رینی، مالزی (۲.۸ کیلومترمربع) اخذ شد. مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک ۱ متر تولید و مقادیر ارتفاعی برای ۴۸۲۳ گره شبکه استخراج گردید. اعتبارسنجی با ۳۲ نقطه کنترل زمینی GPS-RTK و شاخص‌های ME، RMSE و MAE انجام شد.
یافته‌ها: DEM تولیدی دارای RMSE برابر ۰.۱۱ متر و میانگین خطای ۰.۰۳+ متر بود. کمترین اختلاف ارتفاع قابل تشخیص ۰.۰۸ متر (شیب ۰.۰۸٪) به‌دست آمد. ۸۱.۲٪ نقاط کنترل خطای کمتر از ۰.۰۵ متر داشتند. مقایسه با نقشه‌های توپوگرافی ۱:۵۰۰۰۰ بهبود ۹۵٪ در دقت عمودی را نشان داد. روش LiDAR هزینه را ۹۹.۷٪ و زمان را ۸۹٪ کاهش می‌دهد.
نتیجه‌گیری: داده‌های LiDAR هوابرد با چگالی متوسط، دقت عمودی کافی برای استخراج ارتفاع گره‌های شبکه توزیع آب فراهم می‌کنند و بهبود قابل توجهی در تحلیل مناطق فشار، تشخیص نشت و تعیین جهت جریان ایجاد می‌نمایند.

کلیدواژه‌ها

LiDARمدل رقومی ارتفاع

شبکه توزیع آب

مدل‌سازی هیدرولیکی

ارزیابی دقت

موضوعات