Digitální výškové modely a modely terénu

Zde je nutné rozlišovat výškové modely a modely terénu. Výškové modely zobrazují nejsvrchnější objekt na zemském povrchu, tedy i koruny stromů a střechy budov. Modely terénu zobrazují skutečně pouze samotný terén, tedy holý zemský povrch. Oba tyto modely se mohou získávat různými způsoby. Existují speciální družice určené k tvorbě DEM. Například mise ASTER GDEM, která je společným úsilím NASA a japonského ministerstva ekonomiky, obchodu a průmyslu. Jedná se o aktivní metodu, tedy družice zaznamenává záření, které sama emituje. Prostorové rozlišení je 30 m (neposkytuje tedy velmi vysoké rozlišení) a výšková přesnost v průměru 20 m. Tento model pokrývá celou Zemi mezi 83. rovnoběžkami. Misi ASTER GDEM předcházela mise SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) raketoplánu Endeavour. Výsledek je méně přesný s menším pokrytím Země a byl uvolněn pro veřejnost zdarma (gisat.cz).

Další způsob je získání výškové informace ze stereopáru optických snímků z družice nebo letadla. Pro zpracování takových snímků se používá stereoskopického zobrazení a pokročilé počítačové programy, které s pomocí speciálních brýlí dokážou zobrazit zdánlivě trojrozměrný obraz jeho uživateli. Na takový model lze poté „položit“ ortorektifikovaný snímek, čímž vznikne 3D model povrchu tak, jak ve skutečnosti vypadá, jako na příkladu na obr. 13, který vznikl pouze z dat pořízených družicí IKONOS. Výšková přesnost těchto modelů se značně liší, ale postupem času se zvyšuje. Například DEM ze stereopárů z družice WorldView-1 má výškovou přesnost 25-50 cm, polohovou do jednoho metru (geoimage.com.au).



DEM ze snímků družice IKONOS (Převzato z: http://www.satimagingcorp.com/gallery/ikonos-eritrea-dem-lg.html)


Stereopáry umí snímat následující družicové systémy s velmi vysokým rozlišením: IKONOS, GeoEye, WorldView-1 a 2, FORMOSAT-2, EROS-B, KOMPSAT-2, QuickBird a OrbView. Tedy kromě TopSat a RapidEye všechny výše uvedené. Data DEM se dodávají ve standardních formátech GeoTIFF, což je bezztrátově komprimovaný rastr, který obsahuje i polohovou informaci, kde je uvedena mapová projekce, souřadnicový systém, elipsoid a další potřebné informace k přesnému určení polohy (remotesensing.org/geotiff), a NITF (National Imagery Transmision Format), který je primárně určený pro přenos dat mezi různými složkami americké vlády a v rámci NATO (erdas.com).

Existují dva způsoby jak stereopáry zaznamenat. Jedním je tzv. in-track způsob, kdy jsou obě části stereopáru pořízeny při jednom přeletu nad územím. Nejdříve tedy družice snímá území před sebou, poté přesměruje snímač a stejné území nasnímá zezadu. Musí tedy naklonit snímač z nadiru, zpravidla se tak děje o 30° do obou směrů. Vlastnosti stereopárů se určují podle poměru vzdálenosti mezi polohami, kdy byly snímky pořízeny a výšky orbity. Tento poměr se nejčastěji pohybuje mezi 0,9 a 1,2 (satimagingcorp.com). Výhodou tohoto způsobu je krátká doba, která dělí jednotlivé části scény, což zajišťuje prakticky totožný obsah scény a tedy dobrou slučitelnost dat.

Druhý způsob je pořizování ze dvou „sousedních“ orbit. Družice nasměruje senzor příčným směrem vůči směru letu a nasnímá území pod úhlem, při některém z dalších přeletů poté toto území nasnímá z opačné strany. Tento způsob ale není možné praktikovat ve všech zeměpisných šířkách z přímo následujícího přeletu. V nízkých šířkách jsou sousední dráhy od sebe příliš daleko

Hotové výškové modely a modely terénu slouží k mnoha účelům, například k analýze odtoku vody, simulaci reálného dohledu, plánování vedení potrubí, tvorbě topografických map (spatialenergy.com). Digitální výškový model je v současné době intenzivně využíván telekomunikačními společnostmi pro simulaci šíření signálu, především v zastavěných oblastech (geodis.cz).



Jako součást bakalářské práce sestavil Přemysl Kachlík (@kachlicka) v roce 2011.
Poděkování patří vedoucímu práce doc. Petru Dobrovolnému.
Navrhnuto a napsáno na Macu.
Tuto stránku navštívilo lidí.