SRTM-data

SRTM-data (från Shuttle Radar Topography Mission) är fjärranalysdata av jordytan som registrerats från rymden under STS-99 Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) i februari 2000. De används för att skapa en enhetlig digital terrängmodell med hög upplösning av jordytan.

Med SRTM registrerades och mättes till och med oförgängliga regioner i världen inom 11 dagar. Markområden mellan 60 norr och 58: e söder latitud täcktes , på grund av lutning på bana , är polerna som inte ingår i denna databas. Sedan den 7 augusti 2015 är de fullständiga uppgifterna fritt tillgängliga med en upplösning på 1 bågsekund (cirka 30 m).

Insamling av data: SIR-C, X-SAR

Jämförelse av X-SAR (vänster) och SIR-C (höger) data för Berlins Grunewald
X-SAR täcker endast 40% av jordens yta. De remsvisa fotspåren ( strängar ), orsakade av skyttelbanorna, är tydligt synliga

SRTM-radarsystemet var en del av missionsutrustningen för rymdfärjan Endeavour på transportuppdraget 99. Det bestod av två komponenter:

Denna typ av fjärranalys har stora fördelar i motsats till de första dagarna av geodesi : Tidigare höjden och positionen för en plats på jordens yta bestämdes med användning av triangulering med användning av referenspunkter. Detta är förknippat med mycket ansträngning, eftersom mätpunkterna måste vara inom synhåll. Avlägsna platser måste därför registreras med mellansteg, oåtkomlig terräng kunde inte mätas alls eller bara otillräckligt.

United States Geological Survey data

Dataformat och upplösning: SRTM-1, SRTM-3

Först gjorde USGS två olika datamängder tillgängliga för gratis användning:

  • För hela det uppmätta området finns data tillgängliga med en upplösning på en bågsekund i längd och bredd (SRTM-1). Denna data erbjuds i bitar av 1 grad × 1 grad med en storlek på 3601 × 3601 pixlar.
  • Dessutom erbjuds data med en reducerad upplösning på 3 bågsekunder (SRTM-3). Storleken på bitarna på 1- × -1 grader är här 1201 × 1201 pixlar.
  • USGS: s användargränssnitt tillåter också ett fritt definierbart rektangulärt val av alla områden för vilka dataposterna sammanställs och sänds till användaren.
    Obs! Vid ekvatorn är en bågsekund ungefär 30 meter eller tre bågsekunder är cirka 90 meter. Den Avståndet mellan longituder minskar mot de poler (se expansionen ).

Dataposterna erbjuds som matriser med 16-bitars heltal (big-endian byte order ) på USGS: s FTP-servrar. De finns också i olika filformat på olika platser. Höjden visas i meter. Pixlar för vilka det inte finns någon höjdinformation ges värdet −32768.

Ytmätningens höjdinformation avser det globala enhetliga referenssystemet WGS84 EGM96 Geoid , den horisontella georeferensen sker med WGS84 som geodetiskt datum . Däremot hade befintliga, nationellt inspelade höjdmodeller olika referenssystem, vilket gjorde det svårare att bearbeta dem ytterligare.

Under klimatmötet 2014 meddelade den amerikanska regeringen att den ville göra SRTM-1-data fritt tillgängliga för områden utanför USA inom ett år. Med publiceringen av uppgifterna för Mellanöstern den 7 augusti 2015 genomfördes meddelandet till fullo. De gamla dataposterna kan dock fortfarande hämtas.

Filnamn

USGS-filnamnen (exempel: "N53E009" för 53 ° nordlig geografisk latitud och 9 ° östlig ( östlig ) geografisk longitud) hänvisar till longitud och latitud för det nedre vänstra hörnet av det visade datafältet, dvs. bildpixeln (1, 1).

Dataversioner

De ursprungligen publicerade uppgifterna (version 1) visar inte bara pixlar som saknas utan höjdinformation utan även andra mätfel och vattenytor har inte ett konstant höjdvärde. År 2005 utfärdades därför data med förbättrad kvalitet (version 2). År 2009 reviderades version 2 igen och släpptes som version 2.1.

Upphovsrätt och användningsrättigheter

De uppgifter som publiceras av USGS kan laddas ner gratis som en allmän egendom och kan användas utan begränsning: USGS-författad eller producerad data och information är i det offentliga området . De opublicerade uppgifterna med en bågsekundupplösning av områden utanför USA är under kontroll av USA: s försvarsdepartement.

Uppgifternas tillgänglighet

De data som registrerats av X-SAR kan laddas ner gratis från DLR i DTED-format .

OpenDEM-projektet ger en gratis höjdmodell som har förfinats ytterligare genom bearbetning med fritt tillgänglig data som OpenStreetMap eller sökarepanoramas.

Datakvalitet

Upplösningen på X-bandets höjddata för DLR är 25 m horisontellt och 1 m vertikalt, noggrannheten är 20 m absolut horisontellt, 15 m relativt och 16 m absolut vertikalt, 6 m relativt.

Upphovsrätt och användningsrättigheter

DLR: s X-band elevationsdata får inte vidarebefordras. Verk som härrör från data (kartor etc.) omfattas inte av några andra begränsningar för användning än skyldigheten att namnge källan.

Svaga punkter

Av tekniska skäl och för att minska mängden data är databasen felaktig:

  • Höjddata återspeglar jordens ytstruktur. Detta behöver inte motsvara markens höjd, se vegetation, utveckling etc.
  • På vissa ställen där mätningarna visade överdrivna fel eller den mottagna strålningen var för låg visar data "hål" (saknade pixlar). Det finns flera möjliga orsaker till detta: I områden med branta sluttningar reflekterades den överförda energin av spegelreflektion i en annan riktning än tillbaka till radaren. På mycket plana ytor av vatten, is eller sand sprids överföringspulserna så starkt genom diffus spridning att ekosignalerna vid radarmottagaren var för små för att kunna kännas igen. Mycket tätt och permanent molntäcke förhindrade "syn" på grund av ispartiklar (till exempel i åskmoln), det vill säga överföringsförlusten i sådana områden är för stor för elektromagnetiska vågor så att inga ekosignaler kunde tas emot.
  • Det horisontella rutnätet på cirka 90 meter × 90 meter ger inte en fullständig bild av orografin . Punkter som ligger mellan nätpunkterna måste interpoleras under vidare bearbetning, helst med hjälp av information med högre upplösning.
  • På grund av den höjdreferensmodell som används visar vissa program fel kustlinje, eftersom nollmätarens märke inte behöver matcha den lokala havsnivån i verkligheten. Nyckelordet geoid ger ytterligare förklaringar. Dessutom skyddas vissa kustområden av en vall under havsytan. Kvaliteten på kustlinjens läge förbättrades i den nya publikationen av uppgifterna 2005. De kustkartor som används har också publicerats.

Korrigering av de saknade pixlarna

För att fylla de platser för vilka ingen höjdinformation kunde fastställas (saknade pixlar) är olika metoder vanliga:

  • Interpolering från befintliga värden. Detta leder till felaktigheter, särskilt med större luckor i bergsområden.
  • Korrigering med hjälp av data från andra källor. Kvaliteten på resultaten med denna metod beror till stor del på kvaliteten på dessa data. Avvikelsen mellan höjdvärdena i SRTM-data på grund av vegetation och utveckling från konventionellt bestämda höjddata måste också beaktas.

programvara

USGS tillhandahåller public domain- programvaran dlgv32Pro , som är en begränsad gratisversion av Global Mapper , för visning . Det finns också olika kommersiella och icke-kommersiella programvaror (freeware, shareware) som kan behandla SRTM-data. Som fri programvara kan GRASS GIS importera SRTM-data med r.in.srtm- modulen , och det kostnadsfria GPS-spåranalysprogrammet använder också SRTM-data. Uppgifterna är eller var också tillgängliga i GeoTIFF- format, vilket kan läsas av alla vanliga GIS- och bildbehandlingsprogram.

Exempel

  • Höjdvisning med isohypser : Bilden visar en sektion av en SRTM-fil överlagrad med en SPOT-bild av Pinneberg- regionen . Höjden som ger staden sitt namn är lätt att känna igen i det annars plana området.

  • Felaktig kustlinje: Bilden visar ett område i Elbe-mynningen. Den röda linjen markerar banans verkliga kurs, Elben löper söder om denna linje.

  • Saknade pixlar: Bergstopparna i High Tatras saknas i bilden på grund av total reflektion av radarvågorna. Denna effekt kan inträffa genom is- eller snöytor samt i branta bergssluttningar. På samma sätt kan vattenytor leda till felaktiga pixlar.

  • Höjdkarta över Sierra Nevada med Maps-Free beräknat från SRTM-höjddata

  • Hillshade och konturlinjer från SRTM-data på en OpenStreetMap-karta (OpenTopoMap)

Se även

webb-länkar

Datakällor:

Individuella bevis

  1. ↑ Tillkännagivande om publicering av det sista avsnittet med en andra bågupplösning, lpdaac.usgs.gov (engelska)
  2. ↑ Täckning av jordytan av SRTM-uppdraget , jpl.nasa.gov (engelska)
  3. ↑ Instruktioner för fritt urval av USGS-data ( Memento från 1 juli 2009 i Internetarkivet ), herbert.gandraxa.com (engelska)
  4. ↑ USA släpper data om landhöjning till hjälp för global klimatresistens , NASA (engelska)
  5. ↑ Vad är dessa (PDF; 21 kB), dds.cr.usgs.gov - versioner av SRTM-datauppsättningarna (PDF, engelska)
  6. ↑ Sammanfattning av riktlinjerna för publicering av SRTM-data , jpl.nasa.gov (engelska)
  7. ↑ Höjdmodeller av SRTM-uppdraget tillgängliga gratis ( minnesmärke den 13 mars 2013 i internetarkivet ). DLR-pressmeddelande 25 maj 2011
  8. ↑ openDEM
  9. ↑ sökarpanorama