Висотні дані SRTM проти топографічної зйомки.

Лев Муравйов, Інститут геофізики УрВ РАН

В Нині широкому колу користувачів інтернету доступна інформація про цифрової моделі Землі, отримана в результаті радарної топографічної зйомки з детальністю до 30 м. Справжнє дослідження на трьох прикладах ілюструє застосовність радіовисотних даних в якості альтернативи топографічної зйомки за традиційною методикою.

SRTM (Shuttle radar topographic mission) - здійснена в лютому 2000р з борту космічного корабля багаторазового використання "Шаттл" радарна інтерферометричний зйомка поверхні земної кулі [1]. Дана зйомка проведена майже на всій території Землі між 60њ північної широти і 54њ південній широти, а також океанів, за допомогою двох радіолокаційних сенсорів SIR-C і X-SAR встановлених на борту корабля. Результатом зйомки стала цифрова модель рельєфу 85% поверхні Землі.

Всього в результаті зйомки було отримано 12 терабайт радіолокаційних даних, які протягом 2 років проходили обробку фахівцями NASA.

Дані SRTM існують в декількох версіях: попередні (версія 1, 2003 г) і остаточна (версія 2, лютий 2005 р). Остаточна версія пройшла додаткову обробку, виділення берегових ліній і водних об'єктів, фільтрацію помилкових значень. Дані поширюються в кількох варіантах -- сітка з розміром комірки 1 кутова секунда і 3 кутові секунди. Більш точні односекундние дані (SRTM1) доступні на територію США, на решту поверхню землі доступні тільки трьохсекундній дані (SRTM3). Файли даних являють собою матрицю з 1201'1201 (або 3601'3601 для односекундной версії) значень, яка може бути імпортована в різні програми побудови карт і геоінформаційні системи (наприклад ArcView [2])

Крім того, існує версія 3, яка поширюється у вигляді файлів ARC GRID, а також ARC ASCII і у форматі Geotiff, квадратами 5'5њ в Датум WGS84. Ці дані отримані організацією CIAT з оригінальних висотних даних USGS/NASA шляхом обробки, яка забезпечила отримання гладких топографічних поверхонь, а так само інтерполяцію областей, в яких були відсутні вихідні дані [3].

Ангола, площа концесії <Катока>.

Детальна аеромагнітная зйомка на площі концесії МРВ <Катока> у республіці Ангола проведена в 2004 році геофізичних науково-виробничим підприємством "Аерогеофізіка" (м. Москва). Зйомка була виконана на площі 660 км2, в масштабі 1:5000. Відносні перевищення рельєфу місцевості отримані за результатами диференціальної корекції супутникових визначень координат вертольота (GPS, Глонасс) з використанням свідчень радіовисотомір. Отримані дані визначені з середньоквадратичної похибкою 0.92 м.

На малюнку 1 наведені зображення рельєфу, отримані в результаті аерозйомки, і побудовані за даними SRTM, а також їх різниця. Незважаючи на те, що загальна картина місцевості на обох картах повторюється, помітні деякі відмінності, і, в Зокрема має місце постійна зсув близько 20 м. Максимальні розбіжності між двома зйомками досягають за амплітудою 30 м, причому мають різний знак. Розбіжності приурочені в основному до областей із змінним рельєфом (долини річок), що може бути пояснено неточним визначенням планових координат точок у методі SRTM.        

        

        

            

Дані SRTM 3         

Дані топосьемкі         

Різниця             

Малюнок 1. Порівняння рельєфу ділянки за даними   радіовисотомір TRA-3000/TRI-3 і даними SRTM версії 3. Респ. Ангола, площа   зйомки 660 км2, внизу - те ж, тривимірне зображення. Одиниці виміру по   осях - метри.             

    

Росія, Тюменська область, Західно-Байкаловскій ділянку.

На даній ділянці Гірським Інститутом УрВ РАН, (г.Пермь) в 2004-05 рр. проводилися гравіметричні і магніторазведочние роботи. Вимірювання виконувалися по мережі 200 на 1000 м, площа зйомки 420 км2. Визначення висоти пунктів спостережень здійснювалося шляхом прокладки теодолітного ходу з прив'язкою до опорних пунктів і за допомогою GPS апаратури Trimble 4700, 5700. Точність визначення висот склала 0.15 м.

Зіставлення результатів топозйомка на цій ділянці з висотними даними SRTM наведені на рис.2. Розбіжність між двома моделями досягає 20 м, стандартне відхилення 4 м. У даному випадку радарна зйомка дає істотно більш детальне зображення рельєфу місцевості, у той час як для інтерпретації гравітаційних даних необхідно значення висоти тільки в точках спостереження, детальність відображення рельєфу між точками не обов'язкова. Різниця між двома моделями висот у точках геофізичних вимірів досягає 15 м, стандартне відхилення 3 м.        

        

        

            

Дані SRTM 2         

Дані топосьемкі         

Різниця             

Малюнок 2. Порівняння рельєфу ділянки за даними   топографічної зйомки по мережі 1000