Построение цифровых моделей рельефа по данным радарной топографической съёмки SRTM
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?сть и качество самой модели и ее производных. Один из способов значительного улучшения качества и морфологического правдоподобия ЦМР состоит в расширении модели TIN путем ее структурирования - введения в нее сети тальвегов, водоразделов и линий перегибов и разрывов (бровок, уступов террас и т.п.) [1].
.3 Способы и методы создания ЦМР
С того момента, как появились первые карты, перед картографами стояла проблема отображения трехмерного рельефа на двухмерной карте. Для этого были испробованы различные методы. На топографических картах и планах рельеф изображался с помощью горизонталей - линий равных высот. На общегеографических и физических картах давалась отмывка (штриховка) рельефа или определенной высоте рельефа местности присваивался цвет соответствующей тональности (шкала высот). В настоящее время с появлением цифровых карт и планов, увеличением быстродействия компьютерной техники появляются новые возможности представления рельефа местности. Все большую популярность приобретает трехмерная визуализация модели рельефа, так как она дает возможность даже профессионально неподготовленным людям, получить достаточно полное представление о рельефе. Современные технологии трехмерной визуализации позволяют взглянуть на рельеф местности из любой точки пространства, под любым углом, а также полетать над местностью [5].
С момента развития информационных систем и технологий, а так же развития спутниковой отрасли, появились различные методы и способы, дающие возможность построения ЦМР. Существует два кардинально различающихся способа получения данных для построения цифровых моделей рельефа.
Первый способ - это методы дистанционного зондирования и фотограмметрия. К таким методам создания ЦМР, относиться метод радиолокационной интерферометрии. Он основан на использовании фазовой компоненты радиолокационного сигнала, отраженного от поверхности Земли. Точность восстановления ЦМР интерферометрическим методом составляет единицы метров, причем в зависимости от характера местности и уровня шумов сигнала она меняется. Для сглаженной поверхности и для интерферограммы высокого качества точность восстановления рельефа может достигать нескольких десятков сантиметров. Так же существует метод стереоскопической обработки радиолокационных данных. Для работы модуля необходимо наличие двух радарных изображений снятых с разными углами наклона луча. Точность восстановления ЦМР стереоскопическим методом зависит от размера элемента пространственного разрешения снимка. Технология воздушного лазерного сканирования (ВЛС) - наиболее быстрый полный и достоверный способ сбора пространственно - геометрической информации о труднодоступных (заболоченные и залесённых) территориях. Метод обеспечивает получение точных и детальных данных и о рельефе и о ситуации. Сегодня технология ВЛС позволяет в кратчайшие сроки получить полную пространственно-геометрическую информацию о рельефе местности, растительном покрове, гидрографии и всех наземных объектах в полосе съёмки [6].
Второй способ - построение моделей рельефа путем интерполяции отцифрованых изолиний из топографических карт. Этот подход также не нов, имеет свои сильные и слабые стороны. Из недостатков можно назвать трудоемкость и порой недостаточно удовлетворительную точность моделирования. Но, несмотря на эти недостатки можно утверждать, что оцифрованные топографические материалы еще несколько лет будут безальтернативными источниками данных для подобного моделирования [7].
.4 Национальные и глобальные ЦМР
Общедоступность данных и технологии построения ЦМР, дают возможность многим странам на создание национальных моделей рельефа используемых для личных нужд страны, примерами таких стран являются США, Канада, Израиль, Дания и некоторые другие страны. Одним из лидеров в сфере создания и использования ЦМР являются США. В настоящее время национальной топографо-картографической службой страны - Геологической съемкой США (U.S. Geological Survey) - производятся пять наборов данных, представляющих ЦМР в формате DEM (Digital Elevation Model) и различающихся по технологиям, разрешению и пространственному охвату. Ещё одним примером успешного опыта национальной ЦМР может служить ЦМР Дании. Первая цифровая модель рельефа Дании была создана в 1985 г. для решения задачи оптимального размещения трансляторов сети мобильной связи. Цифровые модели рельефа в форме матриц высотных отметок входят в состав наборов базовых пространственных данных практически всех национальных и региональных ИПД (информационно пространственных данных). На современном уровне развития технологий шаг сетки высотных отметок в национальных ЦМР достигает 5 м. ЦМР с подобным пространственным разрешением полностью готовы или будут готовы в ближайшее время для таких крупных территорий, как Европейский союз и США. Целесообразность установленного в нашей стране ограничения на детальность рельефа теряется в условиях, когда на мировом рынке можно приобрести свободно распространяемую глобальную ЦМР ASTGTM с шагом сетки высотных отметок около 30 м (одна угловая секунда). К тому же ожидается, что разрешение общедоступных ЦМР будет неуклонно расти. В качестве возможного временного решения проблемы предлагается сохранить режим секретности для наиболее детальной базовой ЦМР и свободно распространять менее детальные ЦМР, созданные на основе базовой; поэтапно снижать порог секретности ЦМР в зависимости от точно