Integrated UAV and geospatial approaches for high-precision digital terrain modeling in cadastre and land management
This study presents an integrated geospatial methodology for high-precision terrain modelling within the domains of land management and cadastre. The proposed approach combines UAV-based photogrammetry, hydrographic surveying using sonar (echo sounder), and GNSS measurements, enabling accurate and e...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/291 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
Institution
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth| _version_ | 1861046662660620288 |
|---|---|
| author | Tarnavskyi, Vicheslav Siroshtan, Tetiana Komarova, Nataliia Kaminetska, Oksana |
| author_facet | Tarnavskyi, Vicheslav Siroshtan, Tetiana Komarova, Nataliia Kaminetska, Oksana |
| author_sort | Tarnavskyi, Vicheslav |
| baseUrl_str | https://ujrs.org.ua/ujrs/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-29T21:59:48Z |
| description | This study presents an integrated geospatial methodology for high-precision terrain modelling within the domains of land management and cadastre. The proposed approach combines UAV-based photogrammetry, hydrographic surveying using sonar (echo sounder), and GNSS measurements, enabling accurate and efficient topographic and geodetic data acquisition in areas with complex relief, limited accessibility, or restricted visibility.The methodology was tested in the Tetiyiv Territorial Community, Bila Tserkva District, Kyiv Region (Ukraine), where the research focused on water fund lands containing a pond, hydraulic structures, and protective coastal zones. Bathymetric data were obtained using a professional echo sounder capable of automated bottom scanning and real-time three-dimensional (3D) model generation. The collected data were integrated with UAV aerial imagery and GNSS ground control points to produce a comprehensive Digital Elevation Model (DEM) and high-resolution orthophotomap.The integration of multisource spatial datasets significantly enhances the accuracy and detail of the terrain model, supporting effective inventory, monitoring, and documentation of water fund lands and hydraulic infrastructure. The resulting cartographic materials, including 3D terrain reconstructions and 2D maps at a 1:1000 scale, provide a reliable spatial basis for cadastral registration, environmental monitoring, and spatial planning.The proposed “GNSS – Sonar – UAV” integrated methodology establishes a scalable and cost-effective framework for the modernization of cadastral and land management workflows. It contributes to the digital transformation of spatial data infrastructures in Ukraine by improving the precision, efficiency, and interoperability of topographic, cadastral, and hydrographic surveying processes.
Author Contributions: Conceptualization – V.A. Tarnavskyi; Methodology – V.A. Tarnavskyi; Formal analysis – N.V. Komarova, O.V. Kaminetska; Systematization and visualization – V.A. Tarnavskyi, T.M. Siro¬shtan; Writing – original draft preparation – V.A. Tarnavskyi; Review and editing – N.V. Komarova, O.V. Kaminetska; Visualization – V.A. Tarnavskyi, T.M. Siroshtan. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.
Funding: This research received no external funding and was conducted using the authors’ own resources.
Data Availability: Data are available from the authors upon reasonable request.
Acknowledgments: The authors express their gratitude to the reviewers and editors for their valuable comments, recommendations, and careful attention to this work.
Conflicts of Interest: The authors declare no conflict of interest.
The methodology was tested in the Tetiyiv Territorial Community, Bila Tserkva District, Kyiv Region (Ukraine), where the research focused on water fund lands containing a pond, hydraulic structures, and protective coastal zones. Bathymetric data were obtained using a professional echo sounder capable of automated bottom scanning and real-time three-dimensional (3D) model generation. The collected data were integrated with UAV aerial imagery and GNSS ground control points to produce a comprehensive Digital Elevation Model (DEM) and high-resolution orthophotomap.
The integration of multisource spatial datasets significantly enhances the accuracy and detail of the terrain model, supporting effective inventory, monitoring, and documentation of water fund lands and hydraulic infrastructure. The resulting cartographic materials, including 3D terrain reconstructions and 2D maps at a 1:1000 scale, provide a reliable spatial basis for cadastral registration, environmental monitoring, and spatial planning.
The proposed “GNSS – Sonar – UAV” integrated methodology establishes a scalable and cost-effective framework for the modernization of cadastral and land management workflows. It contributes to the digital transformation of spatial data infrastructures in Ukraine by improving the precision, efficiency, and interoperability of topographic, cadastral, and hydrographic surveying processes. |
| doi_str_mv | 10.36023/ujrs.2026.13.1.291 |
| first_indexed | 2026-03-30T01:00:03Z |
| format | Article |
| id | uajuacgovua-article-291 |
| institution | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-30T01:00:03Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | uajuacgovua-article-2912026-03-29T21:59:48Z Integrated UAV and geospatial approaches for high-precision digital terrain modeling in cadastre and land management Інтегровані геопросторові підходи до високоточного моделювання місцевості з використанням БпЛА у сфері кадастру та землеустрою Tarnavskyi, Vicheslav Siroshtan, Tetiana Komarova, Nataliia Kaminetska, Oksana unmanned aerial technologies water body aerial survey hydrographic survey land management topographic and geodetic surveys GNSS sonar cadastre digital elevation model orthophoto безпілотні технології “цвітіння” води аерозфотойомка гідрографічна зйомка землеустрій топографо-геодезичні вишукування GNSS ехолот кадастр цифрова модель місцевості ортофотоплан This study presents an integrated geospatial methodology for high-precision terrain modelling within the domains of land management and cadastre. The proposed approach combines UAV-based photogrammetry, hydrographic surveying using sonar (echo sounder), and GNSS measurements, enabling accurate and efficient topographic and geodetic data acquisition in areas with complex relief, limited accessibility, or restricted visibility.The methodology was tested in the Tetiyiv Territorial Community, Bila Tserkva District, Kyiv Region (Ukraine), where the research focused on water fund lands containing a pond, hydraulic structures, and protective coastal zones. Bathymetric data were obtained using a professional echo sounder capable of automated bottom scanning and real-time three-dimensional (3D) model generation. The collected data were integrated with UAV aerial imagery and GNSS ground control points to produce a comprehensive Digital Elevation Model (DEM) and high-resolution orthophotomap.The integration of multisource spatial datasets significantly enhances the accuracy and detail of the terrain model, supporting effective inventory, monitoring, and documentation of water fund lands and hydraulic infrastructure. The resulting cartographic materials, including 3D terrain reconstructions and 2D maps at a 1:1000 scale, provide a reliable spatial basis for cadastral registration, environmental monitoring, and spatial planning.The proposed “GNSS – Sonar – UAV” integrated methodology establishes a scalable and cost-effective framework for the modernization of cadastral and land management workflows. It contributes to the digital transformation of spatial data infrastructures in Ukraine by improving the precision, efficiency, and interoperability of topographic, cadastral, and hydrographic surveying processes. Author Contributions: Conceptualization – V.A. Tarnavskyi; Methodology – V.A. Tarnavskyi; Formal analysis – N.V. Komarova, O.V. Kaminetska; Systematization and visualization – V.A. Tarnavskyi, T.M. Siro¬shtan; Writing – original draft preparation – V.A. Tarnavskyi; Review and editing – N.V. Komarova, O.V. Kaminetska; Visualization – V.A. Tarnavskyi, T.M. Siroshtan. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript. Funding: This research received no external funding and was conducted using the authors’ own resources. Data Availability: Data are available from the authors upon reasonable request. Acknowledgments: The authors express their gratitude to the reviewers and editors for their valuable comments, recommendations, and careful attention to this work. Conflicts of Interest: The authors declare no conflict of interest. The methodology was tested in the Tetiyiv Territorial Community, Bila Tserkva District, Kyiv Region (Ukraine), where the research focused on water fund lands containing a pond, hydraulic structures, and protective coastal zones. Bathymetric data were obtained using a professional echo sounder capable of automated bottom scanning and real-time three-dimensional (3D) model generation. The collected data were integrated with UAV aerial imagery and GNSS ground control points to produce a comprehensive Digital Elevation Model (DEM) and high-resolution orthophotomap. The integration of multisource spatial datasets significantly enhances the accuracy and detail of the terrain model, supporting effective inventory, monitoring, and documentation of water fund lands and hydraulic infrastructure. The resulting cartographic materials, including 3D terrain reconstructions and 2D maps at a 1:1000 scale, provide a reliable spatial basis for cadastral registration, environmental monitoring, and spatial planning. The proposed “GNSS – Sonar – UAV” integrated methodology establishes a scalable and cost-effective framework for the modernization of cadastral and land management workflows. It contributes to the digital transformation of spatial data infrastructures in Ukraine by improving the precision, efficiency, and interoperability of topographic, cadastral, and hydrographic surveying processes. У статті представлено інтегровану геопросторову методологію високоточного моделювання рельєфу для потреб землеустрою та кадастру, що поєднує технології БпЛА-фотограмметрії, гідрографічних вимірювань за допомогою ехолоту та супутникових ГНСС-спостережень. Запропонований підхід спрямований на підвищення точності та ефективності топографо-геодезичних робіт у складних умовах рельєфу, обмеженої видимості або утрудненого доступу до об’єктів зйомки.Методологію апробовано на території Тетіївської територіальної громади Білоцерківського району Київської області, де об’єктом дослідження виступали землі водного фонду з водним об’єктом (ставком), гідротехнічними спорудами та прибережними захисними смугами. Для зондування форми дна водойми застосовано професійний ехолот, що забезпечує автоматизоване сканування рельєфу дна та побудову тривимірних моделей у режимі реального часу. Отримані результати інтегрувалися з даними БпЛА-аерофотозйомки та ГНСС-вимірювань для формування єдиної цифрової моделі місцевості (ЦММ).Інтеграція різних типів просторових даних забезпечує підвищення точності побудови цифрових моделей рельєфу, дозволяє оптимізувати процес інвентаризації земель водного фонду, моніторингу стану гідротехнічних споруд, а також формування паспортної документації водних об’єктів відповідно до вимог Державного земельного кадастру.У результаті проведених топографо-геодезичних вишукувань створено цифрову модель місцевості, тривимірну реконструкцію та двовимірне картографічне зображення у масштабі 1:1000, що забезпечує високоякісну візуалізацію рельєфу дна водойми та прилеглої території. Отримані картографічні матеріали є основою для подальшого використання у землевпорядному проєктуванні, просторовому плануванні, інвентаризації й паспортизації об’єктів водного фонду.Поєднання сучасних технологій — ГНСС, ехолот, БпЛА — у межах єдиної інтегрованої системи створює нові можливості для підвищення точності, оперативності та комплексності кадастрових, топографічних і гідрографічних досліджень. Представлений підхід може бути масштабований для різних типів землекористування, що сприятиме подальшій цифровій трансформації землеустрою та кадастрових процесів в Україні. Внесок авторів: Концептуалізація –В.А. Тарнавський; методологія –В.А. Тарнавський, формальний аналіз – Н.В. Комарова, О.В. Камінецька, систематизація, візуалізація – В.А. Тарнавський, Т.М. Сіроштан, підготовка тексту статті: авторський рукопис –В.А. Тарнавський, рецензування та редагування – Н.В. Комарова, О.В. Камінецька, візуалізація– В.А. Тарнавський, Т.М. Сіроштан. Всі автори прочитали та погодилися з опублікованою версією рукопису. Фінансування: за рахунок власних коштів авторського складу. Доступність даних: Дані можуть бути надані авторами за обґрунтованим запитом. Подяки: Автори вдячні рецензентам і редакторам за їхні цінні коментарі, рекомендації та увагу до роботи. Конфлікти інтересів: Автори заявляють, що не мають конфлікту інтересів. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2026-03-30 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/291 10.36023/ujrs.2026.13.1.291 Ukrainian journal of remote sensing; Vol. 13 No. 1 (2026); 15-24 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; Том 13 № 1 (2026); 15-24 Український журнал дистанційного зондування Землі; Том 13 № 1 (2026); 15-24 2313-2132 uk https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/291/303 Copyright (c) 2026 Ukrainian journal of remote sensing |
| spellingShingle | unmanned aerial technologies water body aerial survey hydrographic survey land management topographic and geodetic surveys GNSS sonar cadastre digital elevation model orthophoto Tarnavskyi, Vicheslav Siroshtan, Tetiana Komarova, Nataliia Kaminetska, Oksana Integrated UAV and geospatial approaches for high-precision digital terrain modeling in cadastre and land management |
| title | Integrated UAV and geospatial approaches for high-precision digital terrain modeling in cadastre and land management |
| title_alt | Інтегровані геопросторові підходи до високоточного моделювання місцевості з використанням БпЛА у сфері кадастру та землеустрою |
| title_full | Integrated UAV and geospatial approaches for high-precision digital terrain modeling in cadastre and land management |
| title_fullStr | Integrated UAV and geospatial approaches for high-precision digital terrain modeling in cadastre and land management |
| title_full_unstemmed | Integrated UAV and geospatial approaches for high-precision digital terrain modeling in cadastre and land management |
| title_short | Integrated UAV and geospatial approaches for high-precision digital terrain modeling in cadastre and land management |
| title_sort | integrated uav and geospatial approaches for high-precision digital terrain modeling in cadastre and land management |
| topic | unmanned aerial technologies water body aerial survey hydrographic survey land management topographic and geodetic surveys GNSS sonar cadastre digital elevation model orthophoto |
| topic_facet | unmanned aerial technologies water body aerial survey hydrographic survey land management topographic and geodetic surveys GNSS sonar cadastre digital elevation model orthophoto безпілотні технології “цвітіння” води аерозфотойомка гідрографічна зйомка землеустрій топографо-геодезичні вишукування GNSS ехолот кадастр цифрова модель місцевості ортофотоплан |
| url | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/291 |
| work_keys_str_mv | AT tarnavskyivicheslav integrateduavandgeospatialapproachesforhighprecisiondigitalterrainmodelingincadastreandlandmanagement AT siroshtantetiana integrateduavandgeospatialapproachesforhighprecisiondigitalterrainmodelingincadastreandlandmanagement AT komarovanataliia integrateduavandgeospatialapproachesforhighprecisiondigitalterrainmodelingincadastreandlandmanagement AT kaminetskaoksana integrateduavandgeospatialapproachesforhighprecisiondigitalterrainmodelingincadastreandlandmanagement AT tarnavskyivicheslav íntegrovanígeoprostorovípídhodidovisokotočnogomodelûvannâmíscevostízvikoristannâmbplausferíkadastrutazemleustroû AT siroshtantetiana íntegrovanígeoprostorovípídhodidovisokotočnogomodelûvannâmíscevostízvikoristannâmbplausferíkadastrutazemleustroû AT komarovanataliia íntegrovanígeoprostorovípídhodidovisokotočnogomodelûvannâmíscevostízvikoristannâmbplausferíkadastrutazemleustroû AT kaminetskaoksana íntegrovanígeoprostorovípídhodidovisokotočnogomodelûvannâmíscevostízvikoristannâmbplausferíkadastrutazemleustroû |