В онлайне: 1 (гостей - 1, участников - 0)  Вход | Регистрация

 
УДК 528.7: 004.92

Объемное представление космических снимков и геологических карт на основе цифровых моделей рельефа


Щеглов В.И., профессор,
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ), Россия

Разработана технология объемного представления космических снимков, геологических и др. карт с использованием картографических программ Global Mapper, SAS.Планета, ArcGIS. Результаты ее использования иллюстрируются на примере листа карты K-38-IX масштаба 1:200 000.

Цифровая модель рельефа (ЦРМ) для любого участка земной поверхности бесплатно и технологически наиболее просто может быть получена на основе Shuttle radar topographic mission (SRTM) - радарной топографической съемки большей части территории земного шара, за исключением северных (>60o с.ш.) и южных широт (>54o ю.ш.) и океанов, выполненной за 11 дней в феврале 2000 г. двумя радиолокационными сенсорами SIR-C и X-SAR методом радарной интерферометрии. На ее основе разработана цифровая модель рельефа поверхности Земли. Созданы несколько версий SRTM: первоначальная версия 1, 2003 г. и версия 2, февраль 2005 г., прошедшая дополнительную обработку, выделение береговых линий и водных объектов, фильтрацию ошибочных значений. Данные SRTM версии 2 существуют в нескольких вариантах: сетка SRTM1 с размером ячейки 1 угловая секунда ( 30 30м) и сетка SRTM3 с размером ячейки 3 угловых секунды ( 90 90м); ошибка по высоте <20м. Более точные односекундные данные (SRTM1) доступны на территорию США, на остальную поверхность земли доступны только трехсекундные данные (SRTM3).

Данные свободно распространяются квадратами размером 1 1o в виде отдельных файлов, представляющих собой матрицы 16-битных растров без заголовка из 1201 1201 (3601 3601 для односекундной версии SRTM1) пикселей. Один дополнительный ряд пикселей повторяется в соседней матрице. Значение пикселя является высотой над уровнем моря в данной точке. Пиксель также может принимать значение 32768, что отвечает отсутствию данных. Референц-эллипсоид данных - WGS84. Каждый файл содержит в названии координаты нижнего левого угла участка карты, для которого он предназначен. Например, обозначение N42E44 соответствует квадрату с левой нижней угловой точкой 42o с.ш., 44o в.д.; архивированный файл SRTM3-данных для этого квадрата имеет имя N42E044.hgt.zip. Квадраты SRTM3-данных версии 1 можно закачать из интернета-каталога, расположенного по адресу http://dds. cr.usgs.gov/srtm/version1/; версии 2 - по адресу http://dds.cr.usgs.gov/srtm/version 2_1/SRTM3/. Данные организованы в отдельных подкаталогах по регионам, российские квадраты расположены в регионе Eurasia.

Удобный сервис получения SRTM3-данных представлен на сайте Digital Elevation Data по интернет-адресу http://www.viewfinderpanoramas.org/Coverage%20map %20viewfinderpanoramas_org3.htm. При вводе адреса в браузер, например, Opera появляется окно покрытия территории Земли данными SRTM3 по листам карты масштаба 1:1 000 000. При помощи ползунков подбираем экстент нужного листа, например, L37 (рис.1), и загружаем архив данных L37.zip. Архив содержит 36 файлов L37N44E037.hgt … L37N47E041.hgt данных SRTM3 с размером ячейки 3 угловых секунды ( 90 90м) по 36 квадратам карты масштаба 1:200 000.

Выбор для загрузки листа карты L37


Рис. 1 – Выбор для загрузки листа карты L37


Еще одним премуществом сервиса Digital Elevation Data является наличие данных севернее 60o с.ш. и южнее 54o ю.ш., полученных за счет дополнительных альтернативных источников - топографических карт, космических снимков, более поздних и более точных данных ASTER GDEM . Таким образом имеется полное покрытие данными SRTM3 территории России и сопредельных стран.

SRTM-данные могут быть импортированы в различные программы построения карт и геоинформационные системы (Global Mapper, ArcGIS и др.). Наиболее просто и удобно обработку SRTM-данных осуществлять Global Mapper (GM) - универсальной программой, позволяющей просматривать, конвертировать, преобразовывать, редактировать и распечатывать различные карты и векторные наборы данных. GM поддерживает большое количество форматов данных, имеет много различных инструментов и опций. Различные данные могут быть загружены как слои или отсканированные топографические карты для 3D-изображения местности. Программа может работать в реальном времени, загружая данные с присоединённого к компьютеру GPS приёмника.

Процесс создания ЦМР иллюстрируется на примере листа карты K-38-IX масштаба 1:200 000, левый нижний угол которого имеет координаты 42o40/с.ш., 44oв.д., правый верхний - 43o20/с.ш., 45oв.д. Очевидно, что для покрытия данного листа необходимы 2 файла SRTM3-данных: N42E044.hgt и N43E044.hgt. На рис. 2 в основном окне программы GM представлена ЦМР, обрезанная под лист карты K-38-IX. Для дальнейшей обработки ЦМР рельефа, сохраняется в специальном цифровом DEM (Digital Elevation Model)-формате.

ЦМР листа карты K-38-IX масштаба 1:200 000 в основном окне программы GM


Рис. 2 – ЦМР листа карты K-38-IX масштаба 1:200 000 в основном окне программы GM


Объемная модель рельефа создается в отдельном окне программы GM при помощи ее специального инструмента "Вид". Нужный ракурс объемной модели можно получить ее вращением, переносом, изменением вертикального масштаба и т.п. (рис.3).

Объемное представление рельефа для листа карты K-38-IX масштаба 1:200 000


Рис. 3 – Объемное представление рельефа для листа карты K-38-IX масштаба 1:200 000


Очевидно, что аналогичным образом на основе ЦМР рельефа, сохраненной в цифровом DEM-формате, при помощи программы GM можно получить объемные изображения космических снимков, а также топографических, геологических и любых других карт данной территории.

Растровое изображение космического снимка любой территории наиболее легко получить при помощи свободно распространяемой программы SAS.Планета. При работе программы необходима связь с интернетом. Для ориентировки в пределах окна программы можно показать бланковку карт Генштаба масштаба 1:200 000. Сохраняемые космические снимки сопровождаются файлами пространственной привязки, что позволяет их непосредственно использовать и обрабатывать в различных картографических программах и геоинформационных системах.

Растровое изображение топографической карты практически любого номенклатурного листа масштаба 1:200 000 в настоящее время можно найти и закачать из интернета, используя поисковые системы "Яндекс" (http://yandex.ru), "Google" (http://www.google.ru) и др. Для поиска необходимых геологических карт можно использовать интернет-сервис "Геологический портал GeoKniga", расположенный по интернет-адресу http://www.geokniga.org/maps. Пространственная привязка растровых изображений геологических карт осуществляется в геоинформационной системе, например, ArcGIS любым доступным способом.

Объемное представление космоснимка для листа карты K-38-IX масштаба 1:200 000


Рис. 4 – Объемное представление космоснимка для листа карты K-38-IX масштаба 1:200 000



Объемное представление геологической карты листа K-38-IX масштаба 1:200 000


Рис. 5 – Объемное представление геологической карты листа K-38-IX масштаба 1:200 000



Объемное изображение привязанного космического снимка или растрового изображения геологической карты создается рассмотренным выше способом в отдельном окне программы GM при помощи специального инструмента "Вид". Нужный ракурс объемного изображения можно получить его вращением, переносом, изменением вертикального масштаба и т.п. (рис.4-6).

Увеличенный фрагмент объемной модели геологической карты листа K-38-IX


Рис. 6 – Увеличенный фрагмент объемной модели геологической карты листа K-38-IX




1 ASTER - усовершенствованный спутниковый радиометр теплового излучения и отражения (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)

2 GDEM - глобальная цифровая модель рельефа (Global Digital Elevation Model)



27.12.14 23:16 | Артем (участник)
Поправьте, пожалуйста, ссылку
http://www.viewfinderpanoramas.org/Coverage%20ma
20viewfinderpanoramas_org3.htm
По ней ничего не открывается.

Все комментарии (1)


 

Разделы конференции »

  1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ


 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.