Using Mobile LiDAR Method for Cadastral Maps in Urban Areas

Abstract

This study investigates the use of mobile LiDAR (Light Detection and Ranging) technology for cadastral mapping in urban areas. Given the limitations of traditional cadastral methods, the dynamic nature of urban areas, and technological advances, Mobile LiDAR technology provides an important alternative by providing high accuracy and detail. The research was conducted in the Çiftlikköy campus of Mersin University and an area with dense complex structures was selected. The data collected with a handheld laser scanner was subjected to various analysis and optimization processes. The results show that mobile LiDAR technology is an effective tool for 3D point cloud generation, high accuracy surveying and cadastral renovation. This technology has great potential for modern urban management and planning applications, especially where human interaction and additional post-processing are required

Keywords

• Mobile LiDAR
• cadastre
• 3D point cloud
• SLAM
• laser scanning

Kentsel Alanlarda Kadastro Haritaları için Mobil LiDAR Yönteminin Kullanılması

Abstract

Bu çalışma, kentsel alanlarda kadastro haritalarının oluşturulmasında Mobil LiDAR (Light Detection and Ranging) teknolojisinin kullanımını araştırmaktadır. Geleneksel kadastro yöntemlerinin sınırlamaları, kentsel alanların dinamik yapısı ve teknolojik gelişmelerin ışığında, Mobil LiDAR teknolojisi, yüksek doğruluk ve detay sunarak önemli bir alternatif sunmaktadır. Araştırma, Mersin Üniversitesi Çiftlikköy kampüsünde gerçekleştirilmiş olup, kompleks yapıların yoğun olduğu bir alan seçilmiştir. Çalışmada giyilebilir bir lazer tarayıcı kullanılarak elde edilen veriler, çeşitli analiz ve optimizasyon süreçlerinden geçirilmiştir. Sonuçlar, Mobil LiDAR teknolojisinin 3B nokta bulutları oluşturma, yüksek hassasiyetle ölçüm yapma ve kadastro yenileme çalışmalarında etkin bir araç olduğunu göstermektedir. Bu teknoloji, özellikle insan etkileşimi ve ek son işlem gerektirse de modern kentsel yönetim ve planlama uygulamaları için büyük bir potansiyel taşımaktadır.

Keywords

• Mobil LiDAR
• kadastro
• 3B nokta bulutu
• SLAM
• lazer tarama

References

1. Akar, A. (2017). Evaluation of accuracy of dems obtained from uav-point clouds for different topographical areas. International journal of engineering and geosciences, 2(3), 110-117.
2. Buuveibaatar, M., Lee, K., & Lee, W. (2022). Implementation of the LADM-Based Cadastral Model for Mongolia towards Transition to a 3D Cadastre. Land, 11(11), 2014.
3. Cabo, C.; Del Pozo, S.; Rodríguez-Gonzálvez, P.; Ordóñez, C.; González-Aguilera, D. Comparing terrestrial laser scanning (TLS) and wearable laser scanning (WLS) for individual tree modeling at plot level. Remote Sens. 2018, 10, 540.
4. Cay, T., Toklu, N., & Esen, Ö. (2017). Evaluation of land reform policies in Turkey. International Journal of Engineering and Geosciences, 2(2), 61-67.
5. Chang, L., Niu, X., & Liu, T. (2020). GNSS/IMU/ODO/LiDAR-SLAM integrated navigation system using IMU/ODO pre-integration. 20(17), 4702.
6. Chen, C., Tang, L., Hancock, C. M., & Zhang, P. (2019). Development of low-cost mobile laser scanning for 3D construction indoor mapping by using inertial measurement unit, ultra-wide band and 2D laser scanner. Engineering, Construction and Architectural Management, 26(7), 1367-1386.
7. Chen, Y., Tang, J., Jiang, C., Zhu, L., Lehtomäki, M., Kaartinen, H., ... & Chen, R. (2018). The accuracy comparison of three simultaneous localization and mapping (SLAM)-based indoor mapping technologies. 18(10), 3228.
8. Cui, Y., Li, Q., & Dong, Z. (2019). Structural 3D reconstruction of indoor space for 5G signal simulation with mobile laser scanning point clouds. Remote Sensing, 11(19), 2262.

9. Dawidowicz, A., & Źróbek, R. (2018). A methodological evaluation of the Polish cadastral system based on the global cadastral model. Land use policy, 73, 59-72.
10. Di Filippo, A., Sánchez-Aparicio, L. J., Barba, S., Martín-Jiménez, J. A., Mora, R., & González Aguilera, D. (2018). Use of a wearable mobile laser system in seamless indoor 3D mapping of a complex historical site. Remote Sensing, 10(12), 1897.
11. Di Stefano, F., Chiappini, S., Gorreja, A., Balestra, M., & Pierdicca, R. (2021). Mobile 3D scan LiDAR: A literature review. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 12(1), 2387-2429.
12. Dinlemez, M., & Ok, A. Ö. (2021). Türkiye'de Geçmişten Günümüze Taşınmaz Yönetimindeki Gelişmeler Ve Dijitalleşme Yolunda Atılan Adımlar. Third Sector Social Economic Review, 56(4), 2932-2943.
13. Ercan, O., & Toker, K. (2022). Assessment of the completion of the forest cadastre considering the legal grounds, collaboration, and the use of technology: The case of Turkey. International Journal of Engineering and Geosciences, 7(1), 49-58.
14. Gollob, C., Ritter, T., & Nothdurft, A. (2020). Forest inventory with long range and high-speed personal laser scanning (PLS) and simultaneous localization and mapping (SLAM) technology. Remote Sensing, 12(9), 1509.
15. Hajji, R., Yaagoubi, R., Meliana, I., Laafou, I., & Gholabzouri, A. E. (2021). Development of an integrated BIM-3D GIS approach for 3D cadastre in Morocco. ISPRS International Journal of Geo-Information, 10(5), 351.
16. ISO 19152. (2012). Geographic information — Land Administration Domain Model (LADM). https://www.iso.org/standard/51206.html (Erişim Tarihi: 9 Mayıs 2024).
17. Karabacak, A., & Yakar, M. (2022). Giyilebilir Mobil LİDAR Kullanım Alanları ve Cambazlı Kilisesinin 3B Modellemesi. Türkiye Lidar Dergisi, 4(2), 37-52.
18. Karabacak, A., & Yakar, M. (2023a). Incorrect use of wearable mobile LiDAR: Example of Mersin Soli Beach and Ankara National Library Underpass. Intercontinental Geoinformation Days, 7, 234-237.
19. Karabacak, A., & Yakar, M. (2023b). Giyilebilir Mobil LiDAR’ın Kadastroda Kullanılabilirliği. Türkiye Lidar Dergisi, 5(2), 52-60.
20. Karabacak, A., & Yakar, M. (2023d). 3D Modeling of Mufti Abdullah Sıddık Mosque using Wearable Mobile LiDAR. Advanced LiDAR, 3(1), 01-09.
21. Karataş, L., Alptekin, A., & Yakar, M. (2022). Analytical Documentation of Stone Material Deteriorations on Facades with Terrestrial Laser Scanning and Photogrammetric Methods: Case Study of Şanlıurfa Kışla Mosque. Advanced LiDAR, 2(2), 36-47.
22. Kuçak, R. A., Erol, S., & Alkan, R. M. (2023). iPad Pro LiDAR sensörünün profesyonel bir yersel lazer tarayıcı ile karşılaştırmalı performans analizi. Geomatik, 8(1), 35-41.
23. Morgan, M., & Tempfli, K. (2000). Automatic building extraction from airborne laser scanning data. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, 33, 3(2), 616-623.
24. Nazari, S. W., Akarsu, V., & Yakar, M. (2023). Analysis of 3D Laser Scanning Data of Farabi Mosque Using Various Softwaren. Advanced LiDAR, 3(1), 22-34.
25. Otero, R., Lagüela, S., Garrido, I., & Arias, P. (2020). Mobile indoor mapping technologies: A review. Automation in Construction, 120, 103399.
26. Petronijević, M., Višnjevac, N., Praščević, N., & Bajat, B. (2021). The extension of IFC for supporting 3D cadastre LADM geometry. ISPRS International Journal of Geo-Information, 10(5), 297.
27. Reshetyuk, Y. (2009). Self-calibration and direct georeferencing in terrestrial laser scanning, Doktora tezi, Royal Institute of Technology (KTH) Department of Transport and Economics Division of Geodesy, Stockholm, İsveç.
28. Sevgen, S. C. (2019). Airborne lidar data classification in complex urban area using random forest: a case study of Bergama, Turkey. International Journal of Engineering and Geosciences, 4(1), 45-51.
29. Ulvi, A., & Yiğit, A. Y. (2019). Kültürel mirasın dijital dokümantasyonu: Taşkent Sultan çeşmesinin fotogrametrik teknikler kullanarak 3B modelinin yapılması. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 1(1), 1-6.
30. Velas, M., Spanel, M., Sleziak, T., Habrovec, J., & Herout, A. (2019). Indoor and outdoor backpack mapping with calibrated pair of velodyne LiDARs. Sensors, 19(18), 3944.
31. Wei, S. (2008). Building boundary extraction based on lidar point clouds data. Proceedings of the International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 37, 157-161.
32. Yakar M, Yılmaz H M & Mutluoğlu H M (2009). Hacim Hesaplamalarında Laser Tarama ve Yersel Fotogrametrinin Kullanılması. TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, 12. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, Ankara.
33. Yakar, M., & Karabacak, A., (2023c). Giyilebilir Mobil Lidar ve Uygulamaları, Isbn: 978-625-8101-40-9, Atlas Akademi, Baskı Sayısı: 1, 196 Sayfa, Konya, Türkiye.
34. Yiğit, A. Y., & Ulvi, A. (2020). İHA fotogrametrisi tekniği kullanarak 3B model oluşturma: Yakutiye Medresesi Örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 2(2), 46-54.
35. Yiğit, A. Y., Hamal, S. N. G., Yakar, M., & Ulvi, A. (2023). Investigation and Implementation of New Technology Wearable Mobile Laser Scanning (WMLS) in Transition to an Intelligent Geospatial Cadastral Information System. Sustainability, 15(9), 7159.
36. Yomralıoğlu, T. (2011). Dünya’da arazi yönetimi. Türkiye’de sürdürülebilir arazi yönetimi çalıştayı, 26-27.
37. Zeybek, M. (2021). Indoor mapping and positioning applications of hand-held lidar simultaneous localization and mapping (slam) systems. Türkiye Lidar Dergisi, 3(1), 7-16.