Построение цифровых моделей рельефа по данным радарной топографической съёмки SRTM
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
сти представления рельефа и площади покрываемого ею участка [8].
2. Данные SRTM
radar topographic mission (SRTM) - Радарная топографическая съемка большей части территории земного шара, за исключением самых северных (>60), самых южных широт (>54), а также океанов, произведенная за 11 дней в феврале 2000г с помощью специальной радарной системы, с борта космического корабля многоразового использования Шаттл. Двумя радиолокационными сенсорами SIR-C и X-SAR, было собрано более 12 терабайт данных. В течение этого времени с помощью метода называемого радарной интерферометрией, было собранно огромное количество информации о рельефе Земли, ее обработка продолжается до сих пор. Результатом съемки стала цифровая модель рельефа 85 процентов поверхности Земли (рис.9). Но определенное количество информации уже доступно пользователям. SRTM - международный проект, возглавленный Национальной Геопространственной Спецслужбой (NGA), НАСА, итальянским космическим агентством (ASI) и немецким Космическим Центром [9].
Рис. 2.1. Схема покрытия территории Земли съемкой SRTM [10].
.1 Версии и номенклатура данных
Данные SRTM существуют в нескольких версиях: предварительные (версия 1, 2003 г) и окончательная (версия 2, февраль 2005 г). Окончательная версия прошла дополнительную обработку, выделение береговых линий и водных объектов, фильтрацию ошибочных значений. Данные распространяются в нескольких вариантах - сетка с размером ячейки 1 угловая секунда и 3 угловые секунды. Более точные односекундные данные (SRTM1) доступны на территорию США, на остальную поверхность земли доступны только трехсекундные данные (SRTM3). Файлы данных представляют собой матрицу из 12011201 (или 36013601 для односекундной версии) значений, которая может быть импортирована в различные программы построения карт и геоинформационные системы. Кроме того, существует версия 3, распространяемая в виде файлов ARC GRID, а также ARC ASCII и в формате Geotiff, квадратами 55 в датуме WGS84. Эти данные получены организацией CIAT из оригинальных высотных данных USGS/NASA путем обработки, которая обеспечила получение гладких топографических поверхностей, а так же интерполяцию областей, в которых отсутствовали исходные данные. [10]
Номенклатура данных производиться таким образом, название квадрата данных версий 1 и 2 соответствует координатам его левого нижнего угла, например: N45E136,где N45 является 45 градусов северной широты, а E136 является 136 градусов восточной долготы, буквы (n) и (e) в имени файла обозначают, соответственно, северное и восточное полушария.. Название квадрата данных обработанной версии (CGIAR) соответствует номеру квадрата из расчета 72 квадрата по горизонтали (360/5) и 24 квадрата по вертикали (120/5). Например: srtm_72_02.zip /крайне правый, один из верхних квадратов. Определить нужный квадрат можно используя сетку-разграфку (Рис.11.) [9].
Рис.2.1.1. Схема покрытия SRTM4 [9].
.2 Оценка точности данных SRTM
Общедоступными являются значения высот в углах ячейки размером 3 на 3. Точность высот заявлена не ниже 16 м, но тип оценки этой величины - средняя, максимальная, средняя квадратическая ошибка (СКО) - не пояснен, что и не удивительно, поскольку для строгой оценки точности необходимы либо эталонные значения высот примерно такой же степени охвата, либо строгий теоретический анализ процесса получения и обработки данных. В связи с этим, анализ точности матрицы высот SRTM проводился не одним коллективом ученых разных стран мира. По оценкам А.К. Корвэула и И. Эвиака высоты SRTM имеют ошибку, которая для равнинной местности в среднем составляет 2,9 м, а для холмистой - 5,4 м. Причем значительная часть этих ошибок включает систематическую составляющую. Согласно их выводам, матрица высот SRTM подходит для построения горизонталей на топографических картах масштаба 1:50000 Но на некоторых территориях высоты SRTM по своей точности примерно соответствуют высотам, полученным с топографической карты масштаба 1:100000, а также может использоваться при создании ортофотопланов по космическим снимкам высокого разрешения, снятых с незначительным углом отклонения от надира [5].
2.3 Использование данных SRTM для решения прикладных задач
Данные SRTM могут решать в различные прикладные задачи, различной степени сложности, например: для использования их при построении ортофотопланов, для оценки сложности предстоящих топографо-геодезических работ, планирования их проведения, а также могут оказать помощь при проектировании расположения профилей и других объектов еще до проведения топосъемки, полученные по результатам радарной съемки SRTM значения превышений точек местности могут быть использованы для обновления топоосновы территорий, где отсутствуют данные детальных топографо-геодезических работ. Этот вид данных является универсальных источником для моделирования земной поверхности, главным образом для построения цифровых моделей рельефа и цифровых моделей местности, но вопрос применимости радарных высотных данных SRTM в качестве альтернативы стандартным методам построения цифровой модели местности и рельефа, на наш взгляд, должен решаться в каждом случае индивидуально, в зависимости от поставленной задачи, характеристик рельефа и требуемой точности высотной привязки [5].
3. Применение SRTM при создании геоизображений
.1 Понятие геоизображений
Прогресс геоинформационного картографирования, дистанционного зондирования и средств познания окружающего мира. Съёмка в любых масшта