Ein Digitalerhebungsmodell ist eine 3. oder vorbildliche Digitaldarstellung einer Oberfläche eines Terrains — allgemein für einen Planeten (einschließlich der Erde), Mond oder Asteroid — geschaffen von Terrain-Erhebungsdaten.

DEM., DSM oder DTM

Es gibt keinen allgemeinen Gebrauch der Begriffe Digitalerhebungsmodell (DEM), Digitalterrain-Modell (DTM) und Digitaloberflächenmodell (DSM) in der wissenschaftlichen Literatur. In den meisten Fällen der Begriff vertritt Digitaloberflächenmodell die Oberfläche der Erde und schließt alle Gegenstände darauf ein. Im Gegensatz zu einem DSM vertritt das Digitalterrain-Modell die bloße Boden-Oberfläche ohne irgendwelche Gegenstände wie Werke und Gebäude (sieh Abbildung rechts).

Der Begriff Digitalerhebungsmodell wird häufig als ein Oberbegriff für DSMs und DTMs gebraucht, nur Höhe-Information ohne weitere Definition über die Oberfläche vertretend.

Andere Definitionen machen die Begriffe DEM. und DTM gleich, oder definieren den DEM. als eine Teilmenge des DTM, der auch andere morphologische Elemente vertritt. Es gibt auch Definitionen, die die Begriffe DEM. und DSM gleichmachen.

Im Web können Definitionen gefunden werden, die den DEM. als ein regelmäßig Digital-BRATROST unter Drogeneinfluss und ein DTM als ein echtes dreidimensionales Modell (DOSE) definieren.

Die meisten Datenversorger (USGS, ERSDAC, CGIAR, Punkt-Image) gebrauchen den Begriff DEM. als ein Oberbegriff für DSMs und DTMs. Alle datasets, die mit Satelliten, Flugzeugen oder anderen fliegenden Plattformen gewonnen werden, sind ursprünglich DSMs (wie SRTM oder die ASTER GDEM). Es ist möglich, einen DTM aus der hohen Entschlossenheit DSM datasets mit komplizierten Algorithmen zu schätzen (Li u. a. 2005).

Im folgenden wird der Begriff DEM. als ein Oberbegriff für DSMs und DTMs gebraucht.

Typen des DEM.

Ein DEM. kann als ein Raster (ein Bratrost von Quadraten, auch bekannt als ein heightmap vertreten werden, wenn man Erhebung vertritt) oder als ein Vektor-basiertes unregelmäßiges Dreiecksnetz (TIN). Der ZINNDEM. dataset wird auch einen primären (gemessenen) DEM. genannt, wohingegen der Raster-DEM. einen sekundären (geschätzten) DEM. genannt wird

DEMs werden mit entfernten Abfragungstechniken allgemein gebaut, aber sie können auch vom Landvermessen gebaut werden. DEMs werden häufig in geografischen Informationssystemen verwendet, und sind die allgemeinste Basis für digital erzeugte Entlastungskarten.

Der DEM. konnte durch Techniken wie Fotogrammetrie, LiDAR, IfSAR, das Landvermessen usw. erworben werden (Li u. a. 2005). Während ein DSM für das Landschaft-Modellieren, das Stadtmodellieren und die Vergegenwärtigungsanwendungen nützlich sein kann, ist ein DTM häufig für Überschwemmung oder das Drainage-Modellieren, die Landgebrauch-Studien, die geologischen Anwendungen, und viel mehr erforderlich.

Produktion

Mappers kann Digitalerhebungsmodelle auf mehrere Weisen vorbereiten, aber sie verwenden oft entfernte Abfragung aber nicht direkte Überblick-Daten. Eine starke Technik, um Digitalerhebungsmodelle zu erzeugen, ist interferometric synthetischer Öffnungsradar: Zwei Pässe eines Radarsatelliten (wie RADARSAT-1 oder TerraSAR-X oder Cosmo SkyMed), oder ein einzelner Pass, wenn der Satellit mit zwei Antennen (wie die SRTM Instrumentierung) ausgestattet wird, genügen, um eine Digitalerhebungskarte Zehnen von Kilometern auf einer Seite mit einer Entschlossenheit von ungefähr zehn Metern zu erzeugen. Wechselweise können andere Arten von stereoskopischen Paaren mit der Digitalbildkorrelationsmethode verwendet werden, wo zwei optische Images mit verschiedenen Winkeln erworben haben, die von demselben Pass eines Flugzeuges oder eines Erdbeobachtungssatelliten (wie das STUNDE-Instrument von SPOT5 oder das VNIR Band der ASTER) genommen sind.

1986 hat der PUNKT 1 Satellit die ersten verwendbaren Erhebungsdaten für einen beträchtlichen Teil des landmass des Planeten mit der stereoskopischen Zwei-Pässe-Korrelation zur Verfügung gestellt. Später wurden weitere Daten durch den europäischen Entfernt fühlenden Satelliten (ERS) das Verwenden derselben Methode, die Pendelradartopografie-Mission mit dem einzelnen Pass SAR und die ASTER-Instrumentierung auf dem Erde-Satellitenverwenden-doppelten Pass Stereopaare zur Verfügung gestellt.

Das STUNDE-Instrument auf dem PUNKT 5 hat mehr als 100 Millionen Quadratkilometer von Stereopaaren erworben.

Ältere Methoden, DEMs zu erzeugen, schließen häufig interpolierende Digitalhöhenlinienkarten ein, die durch den direkten Überblick über die Landoberfläche erzeugt worden sein können; diese Methode wird noch in Berggebieten verwendet, wo interferometry nicht immer befriedigend ist. Bemerken Sie, dass die Höhenlinie-Daten oder jede andere probierte Erhebung datasets (durch GPS oder Boden-Überblick) nicht DEMs sind, aber als Digitalterrain-Modelle betrachtet werden können. Ein DEM. deutet an, dass Erhebung unaufhörlich an jeder Position im Studiengebiet verfügbar ist.

Die Qualität eines DEM. ist ein Maß dessen, wie genaue Erhebung an jedem Pixel (absolute Genauigkeit) ist, und wie genau die Morphologie präsentiert (Verhältnisgenauigkeit) ist. Mehrere Faktoren spielen eine wichtige Rolle für die Qualität von Dem.-abgeleiteten Produkten:

• Terrain-Rauheit;
• die Stichprobenerhebung der Dichte (Erhebungsdatenerfassungsmethode);
• Bratrost-Entschlossenheit oder Pixel-Größe;
• Interpolationsalgorithmus;
• vertikale Entschlossenheit;
• Terrain-Analyse-Algorithmus;
• Reference3D Produkte schließen Qualitätsmasken ein, die Information geben über: die Küstenlinie, der See, der Schnee, die Wolken, Korrelation usw....

Methoden, um Erhebungsdaten zu erhalten, haben gepflegt, DEMs zu schaffen

• LIDAR
• Stereofotogrammetrie aus Luftüberblicken
• Block-Anpassung von optischen Satellitenbildern
• Interferometry von Radardaten
• Kinematischer Echtzeit-GPS
• Landkarten
• Theodolit oder Gesamtstation
• Radar von Doppler
• Fokus-Schwankung
• Trägheitsüberblicke

Gebrauch

Der allgemeine Gebrauch von DEMs schließt ein:

• Das Extrahieren von Terrain-Rahmen
• Das Modellieren des Wasserflusses oder der Massenbewegung (zum Beispiel Lawinen und Erdrutsche)
• Die Entwicklung der Erleichterung stellt kartografisch dar
• Übergabe von 3D-Vergegenwärtigungen.
• 3. Flug, planend
• Entwicklung von physischen Modellen (einschließlich Karten der erhobenen Erleichterung)
• Korrektur der Luftfotografie oder Satellitenbilder.
• Die Verminderung (Terrain-Korrektur) Ernst-Maße (gravimetry, physische Erdmessung).
• Terrain analysiert in geomorphology und physischer Erdkunde
• Geographic Information Systems (GIS)
• Technik und Infrastruktur-Design
• Globale Positionierungssysteme (GPS)
• Gesichtslinie-Analyse
• Basis, die kartografisch darstellt
• Flugsimulation
• Präzisionslandwirtschaft und Forstwirtschaft
• Oberflächenanalyse
• Intelligente Transport-Systeme (ITS)
• Auto-Sicherheit / Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)
• Archäologie

Quellen

Ein freier DEM. der ganzen Welt genannt GTOPO30 (30 arcsecond Entschlossenheit, etwa 1 km) ist verfügbar, aber seine Qualität ist variabel, und in einigen Gebieten ist es sehr schwach. Ein viel höherer Qualitäts-DEM. von der Fortgeschrittenen Spaceborne Thermalemission und dem Nachdenken Radiometer (ASTER) ist das Instrument des Erde-Satelliten auch für 99 % des Erdballs frei verfügbar, und vertritt Erhebung bei einer 30-Meter-Entschlossenheit. Eine ähnlich hohe Entschlossenheit war vorher nur für das USA-Territorium unter den Daten von Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) verfügbar, während der grösste Teil des Rests des Planeten nur in einem 3 Kreisbogen die Sekunde Entschlossenheit (ungefähr 90 Meter) bedeckt wurde. Die Beschränkung mit dem GTOPO30 und SRTM datasets ist, dass sie kontinentalen landmasses nur bedecken, und SRTM die polaren Gebiete nicht bedeckt und Berg hat und verlassen Sie keine Daten (Leere) Gebiete. SRTM Daten, Radar abgeleitet, vertreten die Erhebung der zuerst widerspiegelten Oberfläche - ganz häufig Baumspitzen. Also, die Daten sind die Boden-Oberfläche, aber die Spitze dessen nicht notwendigerweise vertretend, auf dass zuerst durch den Radar gestoßen wird. Unterseebooterhebung (bekannt als Tiefseemessung) Daten wird mit dem Schiff-bestiegenen Tiefe-Loten erzeugt. Der SRTM30Plus dataset (verwendet im Weltwind von NASA) versucht, GTOPO30, SRTM und bathymetric Daten zu verbinden, um ein aufrichtig globales Erhebungsmodell zu erzeugen. Ein neuartiger globaler DEM. von Versetzungen tiefer als 12 M und einer Höhe-Genauigkeit von weniger als 2 M wird erwartet, durch die Satellitenmission des TANDEMS-X erzeugt, die im Juli 2010 angefangen hat.

Der üblichste Bratrost (Raster) ist zwischen 50 und 500 Metern. In gravimetry z.B kann der primäre Bratrost 50 M sein, aber wird zu 100 oder 500 Metern in Entfernungen von ungefähr 5 oder 10 Kilometern geschaltet.

Seit 2002 hat das STUNDE-Instrument auf dem PUNKT 5 mehr als 100 Millionen Quadratkilometer von Stereopaaren erworben, die verwendet sind, um einen DTED2-Format-DEM. (mit einer 30-Meter-Versetzung) DEM.-Format DTED2 mehr als 50 Millionen km ² zu erzeugen. Der Radarsatelliten-RADARSAT-2 ist von MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. verwendet worden, um DEMs für kommerzielle und militärische Kunden zur Verfügung zu stellen.

2014 werden Anschaffungen von Radarsatelliten TerraSAR-X und TANDEM-X in der Form einer gleichförmigen umfassenden Deckung mit einer Entschlossenheit von 12 Metern verfügbar sein.

Viele nationale kartografisch darstellende Agenturen erzeugen ihren eigenen DEMs, häufig einer höheren Entschlossenheit und Qualität, aber oft müssen diese gekauft werden, und sind die Kosten gewöhnlich zu allen außer Behörden und großen Vereinigungen untersagend. DEMs sind häufig ein Produkt von Nationalem LIDAR Dataset Programme.

Freie DEMs sind auch für Mars verfügbar: der MEGDR oder Missionsexperiment Gridded Datenaufzeichnung, vom Mars das Instrument von Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) des globalen Landvermessers; und der Mars der NASA Digital Terrain Model (DTM).

Die Vereinigten Staaten

Der Geologische US-Überblick erzeugt die Nationale Erhebung Dataset, ein nahtloser DEM. für die aneinander grenzenden Vereinigten Staaten, die Hawaiiinseln und gestütztes darauf 7.5' topografisches kartografisch darzustellend Puerto Rico. Bezüglich des Anfangs von 2006 ersetzt das mit Ziegeln gedecktes Format des früheren DEM. (ein DEM. pro USGS Landkarte).

Siehe auch

• RADARSAT-2: Ein kanadischer Erdbeobachtungssatellit von Synthetic Aperture Radar (SAR) hat gepflegt, Präzision DEMs durch MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. zu erzeugen
• TerraSAR-X:a Radar Erdbeobachtungssatellit
• TANDEM-X: Generation eines weltweiten, konsequenten, rechtzeitigen, hohe Präzision Digitalerhebungsmodell

DEM.-Dateiformate

• USGS DEM.
• SDTS DEM.
• DTED
• DIMAP

Links

• Maps-For-Free.com stellt Freie globale Erleichterung kartografisch dar
• Geo-Raumdatenerfassungseinstiegsseite
• GTOPO30 Einstiegsseite
• [ftp://edcftp.cr.usgs.gov/pub/data/gtopo30/global/ GTOPO30 FTP Server]
• SRTM Einstiegsseite
• SRTM30 plus die Einstiegsseite
• Terrainmap Einstiegsseite
• Mehr Information über verfügbare DEM.-Daten
• Mehr Information über den DEM. durch das Punkt-Image
• DEMs mit dem TANDEM-X
• Wissenschaft des TANDEMS-X Haus-