Задание 1. Цифровая модель рельефа. Краткий конспект
Цифровая модель рельефа (ЦМР) - это специализированная база данных, демонстрирующая форму поверхности между точками заданного уровня, составленную путем интерполяции данных высот, полученных из источников наземной съемки и фотограмметрического сбора на основе прямоугольной сетки моделирования. Программное обеспечение ГИС использует цифровые технологии для трехмерной визуализации, создания контуров и выполнения анализа поверхности.
Плитки для построения цифровой модели рельефа доступны для бесплатной загрузки во многих государственных и региональных центрах обмена информацией.
В настоящее время существует пять основных источников получения данных для создания цифровой модели рельефа:
· наземные исследования;
· бортовой фотограмметрический сбор информации;
· существующие картографические съемки, например, топографические карты;
· воздушное лазерное сканирование;
· стереоскопические или радиолокационные спутниковые снимки.
После выбора метода для реальной поверхности местности выбирают инструмент получения измерений. В настоящее время широко используются:
1. Беспилотный летательный аппарат.
2. LiDAR - измеряет отраженный свет, который отражается от земли и возвращается к датчику, чтобы получить высоту земной поверхности.
3. Стереофотограмметрия от аэрофотосъемки.
4. Мультипредставление стерео для аэрофотосъемки.
5. Настройка блока из оптических спутниковых изображений.
6. Интерферометрия по радиолокационным данным.
7. Кинематический GPS в реальном времени.
8. Топографические карты.
9. Теодолит или тахеометр.
10. Доплеровский радар.
Некоторые методы дистанционного зондирования для получения матрицы высот:
1. Спутниковая интерферометрия - радар с синтезированной апертурой, такой как «Топографическая миссия ShuttleRadar», использует два радиолокационных изображения с антенн, снятых одновременно, для создания цифровой модели рельефа.
2. Фотограмметрия - в аэрофотосъемке в фотограмметрии применяют фотографии, как минимум с двух разных точек обзора. Подобно тому, как работает человеческое зрение, оно способно получить глубину и перспективу благодаря отдельным точкам обозрения.
Точная информация о поверхности Земли имеет фундаментальное значение во многих науках. Топография контролирует диапазон процессов земной коры (испарение, поток воды, движение массы, лесные пожары), которые важны для обмена энергией между физической климатической системой в атмосфере и биогеохимическими циклами.
Экология исследует зависимости между формами жизни и окружающей средой, такой как почва, вода, климат и ландшафт. Гидрология опирается на знания о контуре земли для моделирования движения воды, ледников и льда. Геоморфология описывает рельеф, распознавая процессы формообразования. Климатология исследует потоки температуры, влаги и частиц воздуха.
Еще одна область применения ЦМР - глобальная классификация земельного покрова. Точное картирование и классификация земной поверхности в глобальном масштабе является наиболее важной предпосылкой для крупномасштабного моделирования геологических процессов. В ходе многочисленных исследований было продемонстрировано, что радиолокационные изображения пригодны для документирования и классификации естественной растительности и сельскохозяйственных районов.
При дистанционном зондировании матрицы высот используются для коррекции изображений или получения тематической информации относительно геометрии датчика и локального рельефа.
Таким образом, для синергетического применения различных сенсорных систем ГИС использование цифровых моделей рельефа является необходимым условием для кодирования спутниковых изображений и коррекции эффектов местности.
Задание 2. Технологическая карта: «Создание ЦМР»
| Этап создания ЦММ | Описание |
| 1. Сканирование | При этом процессе должно учитываться оптимальное разрешение оно определяется исходя из нужд ЦМР. Слишком детальная информация может не пригодиться, зато основа будет долго загружаться, а ее проработка потребует длительного времени. |
| 2. Стыковка и наложение | Этот этап позволяет склеить все элементы будущей модели, сделать швы незаметными, дополнить имеющиеся погрешности в данных, например, если на одном источнике не было что-либо отмечено, а на втором было. |
| 3. Векторизация | Чтобы отметить горизонтальные линии, необходимо программное обеспечение, которое сделает это в автоматическом режиме. Если самостоятельно, вручную к этому приступать, то потребуется много времени. |
| 4. Составление элементов содержания, отсутствующих на ортофотоплане | Работы по дополнению ортофотоплана (добавление границ, названий и т.д.) |
| 5. Создание адресной базы данных | Процесс создания базы, содержащая в себе информацию о разных данных, имеющих значение для построения ЦММ. |
| 6. Подготовка выходных форм в требуемом виде | Завершающие этапы создания ЦМР |
Выполнила: Шацких Валерия гр. ИСОГ-18-11-1