Миссия по радиолокационной топографии шаттла

SRTM Анаглиф затененного рельефа гор Загрос .

SRTM совершил 11-дневный полет космического корабля "Индевор" в феврале 2000 года.

На этом изображении НАСА использовались Landsat данные для создания текстурной карты поверхности, созданной с использованием данных SRTM Elevation . Капский полуостров и мыс Доброй Надежды в Южной Африке На переднем плане видны . [1]

Миссия по радиолокационной топографии «Шаттл» ( SRTM ) — это международная исследовательская работа, в ходе которой были получены цифровые модели рельефа практически в глобальном масштабе от 56°ю.ш. до 60°с.ш . создать наиболее полную цифровую топографическую базу данных Земли с высоким разрешением до выпуска ASTER GDEM в 2009 году. SRTM представляла собой специально модифицированную радиолокационную систему, которая летала на борту космического корабля "Индевор" во время 11-дневной миссии STS-99 в Февраль 2000 г. Радиолокационная система была основана на более старом космическом радаре с синтезированной апертурой C/X-диапазона (SIR-C/X-SAR), ранее использовавшемся на Шаттле в 1994 году. Для сбора топографических данных полезная нагрузка SRTM была оснащен двумя радиолокационными антеннами. Одна антенна располагалась в отсеке полезной нагрузки шаттла, другая – критическое изменение по сравнению с SIR-C/X-SAR, позволяющее проводить однопроходную интерферометрию – на конце 60-метровой (200-футовой) мачты, которая простиралась от отсек полезной нагрузки, когда шаттл находился в космосе. Используемый метод известен как интерферометрический радар с синтезированной апертурой . Intermap Technologies была генеральным подрядчиком по обработке данных интерферометрического радара с синтезированной апертурой .

Модели рельефа разбиты на плитки, каждая из которых охватывает один градус широты и один градус долготы, названные в соответствии с их юго-западными углами. Например, «n45e006» простирается от 45°N 6°E до 46°N 7°E , а «s45w006» от 45°S 6°W до 44°S 5°W . Разрешение необработанных данных составляет одну угловую секунду (30 м вдоль экватора), а покрытие включает Африку, Европу, Северную Америку, Южную Америку, Азию и Австралию. Производный набор данных в одну угловую секунду с удаленными деревьями и другими объектами, не относящимися к местности, охватывающий Австралию, был доступен в ноябре 2011 года; необработанные данные ограничены для использования правительством. Для остального мира доступны данные только о трех угловых секундах (90 м вдоль экватора). Каждый тайл в одну угловую секунду имеет 3601 строку, каждая из которых состоит из 3601 16-битной бигендиальной ячейки. Размеры трех фрагментов угловых секунд составляют 1201 x 1201. Исходные высоты SRTM были рассчитаны относительно эллипсоида WGS84 , а затем были добавлены значения разделения геоида EGM96 для преобразования в высоты относительно геоида для всех выпущенных продуктов.

Модели рельефа, полученные на основе данных SRTM, используются в географических информационных системах . Их можно бесплатно загрузить через Интернет, а формат их файлов (.hgt) широко поддерживается.

Миссия по радиолокационной топографии «Шаттл» — это международный проект, возглавляемый Национальным агентством геопространственной разведки США ( NGA ), агентством Министерства обороны США , и Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства США ( НАСА ). НАСА передало полезную нагрузку SRTM Смитсоновскому национальному музею авиации и космонавтики в 2003 году; контейнер, мачта и антенна теперь выставлены в Центре Стивена Ф. Удвар-Хейзи в Шантильи, Вирджиния .

Версии

Данные USGS SRTM основаны на приборе НАСА SIR-C. Он доступен в следующих версиях:

• Версия 1 (2003–2004 гг.) представляет собой практически необработанные данные.
• Версия 2.1 (~2005 г.) представляет собой отредактированную версию v1. Артефакты удалены, но пустоты еще не заполнены. Есть данные с точностью до 1 угловой секунды над США.
• Версия 3 (2013 г.), также известная как SRTM Plus, заполнена ASTER GDEM и USGS GMTED2010. Этот выпуск доступен в глобальном разрешении в 1 угловую секунду (30 метров) с 2014 года.

SRTM также оснащен прибором X-SAR, эксплуатируемым Немецким аэрокосмическим центром (DLR) и Итальянским космическим агентством (ASI). Результирующий набор данных обычно называется SRTM/X-SAR или сокращенно SRTMX. Разрешение сетки высокое — 25 метров, но имеет много пробелов. Данные были обнародованы в мае 2011 года.

Терминология, касающаяся версий и разрешений, может сбивать с толку. «SRTM1» и «SRTM3» относятся к разрешениям в 1 и 3 угловых секунды, а не к версиям формата. С другой стороны, «SRTM4.1» относится к конкретной версии, заполненной CGIAR-CSI. Рекомендуется добавить букву «v» перед номером версии, чтобы устранить неоднозначность.

Области без данных

Заполнение пустот SRTM со сплайн-интерполяцией в GRASS GIS .

На наборы данных о высоте влияют горные и пустынные области, где нет данных. Они составляют не более 0,2% от общей обследованной площади, но может стать проблемой в районах с очень высоким рельефом. Они затрагивают все вершины высотой более 8000 метров, большинство вершин высотой более 7000 метров, многие альпийские и подобные им вершины и хребты, а также многие ущелья и каньоны. Существуют некоторые источники данных SRTM, которые заполнили эти пробелы в данных, но некоторые из них использовали только интерполяцию окружающих данных и поэтому могут быть очень неточными. Если пустоты велики или полностью покрывают области вершин или хребтов, никакие алгоритмы интерполяции не дадут удовлетворительных результатов.

Заполненные пустотой наборы данных SRTM

Рельефная карта Сьерра-Невады, Испания

Пример карты рельефа из SRTM1 (центральная Невада)

Группы ученых работали над алгоритмами, позволяющими заполнить пробелы в исходных данных SRTM (v2.1). Три набора данных предлагают данные SRTM с глобальным охватом, заполненные пустотами, с полным разрешением (3 угловые секунды):

• CGIAR-CSI версии 4 обеспечивает наилучшее глобальное покрытие с использованием интерполяции.
• Набор данных USGS HydroSHEDS был создан для гидрологических приложений и подходит для получения согласованной информации о дренаже и расходе воды. Ссылки предоставляются об используемых алгоритмах и оценке качества.
• Заполненные пустотами данные SRTM из «Панорам видоискателя» Джонатана де Ферранти. имеют высокое качество при полном разрешении SRTM. Данные заполняются с использованием местных карт и фотографий. На сайте OpenTopoMap используется эта заливка. Он был частично обновлен для версии с точностью до 1 угловой секунды в США.

В ноябре 2013 года вышел LP DAAC. Коллекция продуктов NASA Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) версии 3.0 (SRTM Plus) со всеми устраненными пустотами. пустоты были заполнены в первую очередь из ASTER GDEM2 Согласно объявлению, и, во вторую очередь, из USGS GMTED2010 — или Национального набора данных о высоте USGS (NED) для Соединенных Штатов (кроме Аляски) и самой северной части Мексики.

Глобальная версия с самым высоким разрешением

Глобальная цифровая модель рельефа с точностью до 1 дуги и секунды (30 метров) доступна на веб-сайте Геологической службы США . Правительство Соединенных Штатов объявило 23 сентября 2014 года на саммите Организации Объединенных Наций по климату, что глобальные топографические данные, полученные в результате миссии SRTM, будут опубликованы в максимально возможном разрешении. До конца того же года была выпущена глобальная цифровая модель рельефа с точностью до 1 дуги и секунды (30 метров). Этот набор данных охватывает большую часть мира в диапазоне от 54 ° южной широты до 60 ° северной широты, за исключением региона Ближнего Востока и Северной Африки. Недостающее освещение Ближнего Востока было завершено в августе 2015 года.

Пользователи

В начале июня 2011 года было 750 000 подтвержденных пользователей набора топографических данных SRTM. К сайту получили доступ пользователи из 221 страны.

См. также

• Интерферометрический радар с синтезированной апертурой
• Цифровая модель рельефа
• Национальное агентство геопространственной разведки
• Усовершенствованный космический радиометр теплового излучения и отражения
• Данные о водном объекте SRTM
• WorldDEM Частные данные с более высоким разрешением, полученные с нового спутника TerraSAR-X - TanDEM-X.

Ссылки

• Николакопулос, КГ; Камаратакис, Э.К.; Хрисулакис, Н. (10 ноября 2006 г.). «Продукты высот SRTM и ASTER. Сравнение двух регионов Крита, Греция» (PDF) . Международный журнал дистанционного зондирования . 27 (21): 4819. Бибкод : 2006IJRS...27.4819N . дои : 10.1080/01431160600835853 . ISSN   0143-1161 . S2CID   1939968 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2011 года . Проверено 10 марта 2010 г.
• Хирт, К.; Филмер, MS; Физерстоун, МЫ (2010). «Сравнение и проверка последних свободно доступных цифровых моделей рельефа ASTER-GDEM ver1, SRTM ver4.1 и GEODATA DEM-9S ver3 над Австралией» . Австралийский журнал наук о Земле . 57 (3): 337–347. Бибкод : 2010AuJES..57..337H . дои : 10.1080/08120091003677553 . hdl : 20.500.11937/43846 . S2CID   140651372 . Проверено 5 мая 2012 г.
• Рексер, М.; Хирт, К. (2014). «Сравнение бесплатных наборов цифровых данных о высоте с высоким разрешением (ASTER GDEM2, SRTM v2.1/v4.1) и проверка на соответствие точным высотам из Австралийской национальной базы данных гравитации» (PDF) . Австралийский журнал наук о Земле . 61 (2): 213–226. Бибкод : 2014AuJES..61..213R . дои : 10.1080/08120099.2014.884983 . hdl : 20.500.11937/38264 . S2CID   3783826 . Архивировано из оригинала (PDF) 7 июня 2016 года . Проверено 24 апреля 2014 г.
• Хенниг Т., Креч Дж., Саламонович П., Пессаньо К. и Стейн В., Миссия по радиолокационной топографии шаттла, Труды Первого международного симпозиума по цифровому перемещению Земли, 2001 г., Springer Verlag, Лондон, Великобритания.

Дальнейшее чтение

• Ли, П.; Ли, З.; Мюллер, Ж.-П.; Ши, К.; Лю, Дж. (ноябрь 2016 г.). «Новая проверка качества глобальных цифровых моделей рельефа, свободно доступных в Китае». Обзор опроса . 48 (351): 409–420. дои : 10.1179/1752270615Y.0000000039 . S2CID   129792781 .

Внешние ссылки

• Официальный сайт НАСА SRTM (SRTM V1 и V2)
• Продукты NASA MEaSUREs (SRTM V3 и другие)
• Сервер НАСА с плитками данных SRTM . Прочтите сопроводительную документацию.
• Цифровые данные о высотах от Geoscience Australia - данные, полученные с угловым разрешением, охватывающие Австралию.
• Заполненные пустотой данные SRTM в CGIAR-CSI. Архивировано 7 февраля 2013 г. в Wayback Machine.
• USGS HydroSHEDS – ЦМР на основе SRTM с полным разрешением для гидрологических приложений
• Программное обеспечение, которое может читать и обрабатывать данные SRTM: 3dem , GRASS GIS , SAGA GIS , MapWindow GIS , DG Terrain Viewer/Void Killer , Virtual Terrain Project.
• Панорамы в видоискателе — неофициальные данные SRTM с пустотами, исправленными с использованием топографических карт.