* [[dmr|faktory ovlivňující kvalitu dat DMR]] * [[datove_modely_pro_dmr|datové modely pro DMR]] * [[analyzy_nad_dmr|Analýzy nad DMR]] * [[interpolace_a_triangulace_dmr|Interpolace a triangulace]] * [[Hodnocení kvality a přesnosti DMR|]] způsoby jejich vzniku a aplikace digitální modelů reliéfu, povrchu, terénu - sběr dat, vzorkování, využití DMR == faktory ovlivňující kvalitu dat DMR == * datové zdroje * přesnost výškové složky dat * rozmístění dat (vzorkování) * věrnost reliéfu * metoda sběru ===== primární zdroje dat ===== * **zemský povrch** * ale pozor, v horách to asi přímým měřením nepůjde, takže lepší fotogrammetrie * pozemní měření -> geodetická měření, GPS (RTK), data přímo použitelná pro generování DMR *** letecké snímkování** * tvorba vysoce kvalitních DMR velkých měřítek * použití pro tvorbu a aktualizaci topografických map * **družiové snímky** * skeny na družicích * SPOT – pro tvorbu DMR malých měřítek, ale rozsáhlých oblastí * IKONOS – pixel 1 m * radary - zdroj po tvorbu DMR středního a malého měřítka ===== sekundární zdroje dat ===== * existující topografické mapy (digitální data - ZABAGED, DMU,analogová data) * obecně je očekávána přesnost jakéhokoli interpolovaného bodu okolo 1/2 nebo 1/3 intervalu původních vrstevnic ====== metody sběru dat ====== ===== fotogrammetrie ===== * Využívá dvou vhodně pořízených fotografií, pomocí nichž je schopna zpětně rekonstruovat tvar a rozměr trojrozměrných objektů * dvojice leteckých nebo družicových snímků se stereoskopickým překryvem 60-80 % * **vlícování** = určení prvků vnitřní a vnější orientace snímku * přesnost závisí na měřítku, prostorovém rozlišení snímku, přesnosti souřadnic vlícovacích bodů * umozňuje plošný sběr dat i zaměřování specifických geoprvků * z leteckých snímků je DMR kvalitní * u družicových v metrech * data relativně levná ===== geodetická měření ===== * jedna z nejpřesnějších, ale i nejpracnějších metod * data jsou přímo použitelná pro generování velice kvalitních DMR * je důležité, aby byly (v závislosti na měřítku) zaměřeny body vystihující charakteristické prvky reliéfu (zejména singularity) ===== radarová interferometrie ===== * principem je zaznamenávání radarového echa stejného místa z různých poloh, z nichž lze získat rozdíl (interferenci) fází radarového signálu, který je nositelem informace o výšce * měření výšek je založeno na rozdílech ve fázi dvou radarových signálů získaných - z odlišné pozice jednoho nosiče (tj. ze dvou sousedních drah) - dvěma radarovými systémy zároveň (dříve např. ERS1 - ERS2) - pomocí jednoho nosiče, který má jeden radar a dvě přijímací antény umístěné ve známé vzdálenosti od sebe (př. SRTM) {{ ::int2.png?nolink |}} * zpracováním hodnot korespondujících obrazových prvků z obou radarových snímků se vytváří tzv. interferogram → z něj lze zjistit relativní výškové rozdíly bodů na snímcích * využitím vlícovacích bodů lze relativní hodnoty převést na absolutní * **diferenční interferometrie** * založena na rozdílu dvou interferogramů * přesnost na cm * aplikace: detekce sesuvů, výška vodní hladiny, DMT ===== radarová altimetrie ===== * využívá toho, že radarová měření jsou ve své podstatě také měření vzdálenosti * radarové echo je zaznamenáváno jako - časový interval mezi vysláním a přijetím signálu - signál modifikovaný povrchem * mikrovlnné záření se šíří konstantní rychlostí, je tedy možné z rozdílu času zjistit vzdálenost (tj. výšku nosiče nad odrážejícím se povrchem) a pomocí parametrů orbity ji přepočítat na absolutní výšku povrchu ===== laserové snímání ===== * viz DPZ {{ ::porovnani.png?nolink&500 |}} ===== Digitalizace existujících topografických dat ===== * **ZABAGED** * čúzk * vrstevnice ve variabilním intervalu 2, 4, 6, 8 a 10 m nebo 5 a 10 m * vrstevnice v kopcovitém (hornatém) terénu poměrně přesné a kvalitní, v rovinatém terénu horší, v sídlech špatné * **DMR 1** * rastr 1x1 km pixel * výšky jsou dány nejvyšším bodem reliéfu v daném čtverci (vztaženy k jz. rohu pixelu) * přesnost 15-30 m (v závislosti na členitosti reliéfu) * **DMR 2** * pravidelná síť bodů o kroku 100100 m (skutečná výška v bodu) * z podkladů TM 25 (ČR, SR + cca 50 km pruh okolo hranic) * přesnost 3 až 15 metrů (v závislosti na členitosti reliéfu) * **DMR 3** * fotogrametrický výškový model * ze stereomodelů * TIN * přesnost 1 – 7 m * **DTED** * Digited Terrain Elevation Data * standard pro digitální modely pro armády NATO * AČR jej tvoří z DMR 2, DVD a DMÚ * pravidelná síť bodů o kroku * 3‘‘ x 3‘‘, od 50° pak 3‘‘ x 6‘‘ * **Laserové snímkování 2009-2012** * DMR4G, DMR5G a DMP1G * zajišťuje Zeměměřický úřad v Pardubicích + Vojenský geografický a hydrometeorologický úřad v Dobrušce * JTSK – ukládací jednotky dle státní mapy 1:5000 (2 x 2,5 km) * WGS84/UTM – 10 x 10 km * vstupní data pro tvorbu výškopisných modelů: * data leteckého laserového skenování * ortofoto ČR * současné výškopisné databáze * geodeticky zaměřená data z komparačních základen (horizontální bodové mikropole 100 x 100 m, body v síti 10 x 10 m) * **DMR 4G** * grid * Digitální model reliéfu České republiky 4. generace (DMR 4G) představuje zobrazení přirozeného nebo lidskou činností upraveného zemského povrchu v digitálním tvaru ve formě výšek diskrétních bodů v pravidelné síti (5 x 5 m) bodů o souřadnicích X,Y,H, kde H reprezentuje nadmořskou výšku ve výškovém referenčním systému Balt po vyrovnání (Bpv) s úplnou střední chybou výšky 0,3 m v odkrytém terénu a 1 m v zalesněném terénu. Model vznikl z dat pořízených metodou leteckého laserového skenování výškopisu území České republiky v letech 2009 až 2013. DMR 4G je určen k analýzám terénních poměrů regionálního charakteru a rozsahu, např. při projektování rozsáhlých dopravních a vodohospodářských záměrů, modelování přírodních jevů, apod. * **DMR 5G** * TIN * dokončen max. do 3 let po ukončení skenování (tj. do konce 2015) -> furt není hotovo * **DMP1G** * Digitální model povrchu České republiky 1. generace (DMP 1G) představuje zobrazení území včetně staveb a rostlinného pokryvu ve formě nepravidelné sítě výškových bodů (TIN) s úplnou střední chybou výšky 0,4 m pro přesně vymezené objekty (budovy) a 0,7 m pro objekty přesně neohraničené (lesy a další prvky rostlinného pokryvu). Model vznikl z dat pořízených metodou leteckého laserového skenování výškopisu území České republiky v letech 2009 až 2013. DMP 1G je určen k analýzám výškových poměrů terénu (DMR 5G) a geografických objektů na něm se vyskytujících (stavby a rostlinný pokryv) regionálního a částečně i lokálního charakteru, např. při analýzách viditelnosti, modelování šíření radiových vln, modelování šíření škodlivých látek a nečistot v ovzduší, generování virtuálních pohledů na terén v leteckých simulátorech a trenažérech, apod. {{ ::dmr4g.png?nolink |}} * **INSPIRE datová sada pro téma Nadmořská výška (EL)** * Data INSPIRE tématu Nadmořská výška jsou harmonizována dle prováděcích pravidel INSPIRE. Tato datová sada nadmořské výšky České republiky má proto jednotnou podobu s ostatními daty vytvářenými pro toto INSPIRE téma v rámci celé Evropy. Zdrojovou datovou sadou je digitální model reliéfu České republiky 4. generace (DMR 4G). Pro splnění požadavků datové specifikace byla data transformována do souřadnicových referenčních systémů ETRS89-TM33N a ETRS89-TM34N a výškového systému EVRS. Data jsou poskytována ve formě rastru (tiff) s prostorovým rozlišením 5 m, spolu s doprovodnou informací ve formátu GML. Výdejní jednotky jsou definované sítí ETRS89-GRS80. Pro území celé republiky jsou data dostupná v souřadnicovém systému ETRS89-TM33N, pro východní pás území (od 17° východní délky) jsou poskytována na vyžádání v systému ETRS89-TM34N. * **SRTM DEM, ASTER GDEM, T-mapy, ArcData Praha, GEODIS Brno** ====== vzorkování ====== * cílem vzorkování (angl. sampling) tedy je **popsat spojitý jev**, jakým je povrch terénu, **pomocí konečného počtu vzorků** (bodů) a určit jejich optimální rozmístění {{ ::vzork.png?nolink&400 |}} * pozor - data můžu podvzorkovat i převzorkovat (undersampling, oversampling) ==== selektivní vzorkování ==== * vyberu VIP body -> další body vyberu aby bylo dosaženo požadované hustoty * k věrnému vystižení povrchu terénu využívá mnohem méně bodů než jiné metody * prakticky nelze využít automatizace ==== vzorkování s jednou fixovanou dimenzí ==== * fixovaná je dimenze ve směru osy Z –> vzorkování se vztahuje na výběr bodů podél vrstevnic * fixovaná je dimenze ve směru osy X –> vzorkování pak probíhá v rovině vymezené osami YZ a výsledkem je profil v této rovině ==== vzorkování se dvěma fixními dimenzemi ==== === pravidelné vzorkování === * nastavením **fixního intervalu ve směru X i Y** je zajištěno, že data budou vytvářet pravidelnou síť * kvůli potřebě zaznamenat všechny nespojitosti svahů a změny v topografii dochází k nadměrnému získávání dat (redundanci dat) === progresivní vzorkování === * modifikace předchozí metody řešící redundanci dat * velikost intervalu se postupně mění –> nejprve je zaměřena hrubá síť bodů –> ta je analyzována (zpravidla je vypočítána 2. derivace nadmořské výšky) a jsou určeny nové body pro získávání hodnot (vzorků) (může se i několikrát opakovat) * **nevýhody**: * velká redundance dat v místech, kde dochází k náhlým změnám v průběhu terénu * některé významné prvky mohou být při prvotním hrubém vzorkování nezasaženy a v dalších krocích již s nimi není počítáno * může být zdlouhavé, čímž metoda ztrácí na účinnosti ==== kombinované vzorkování ==== === kombinace pravidelného a selektivního vzorkování === * účinné + efektivní * pravidelná síť bodů + VIP body === kombinace progresivního a selektivního vzorkování === * z praxe je ověřeno, že společným použitím těchto dvou strategií jsou z velké části eliminovány jejich nevýhody ==== nepravidelné vzorkování ==== === náhodné vzorkování === * může tvořit nežádoucí shluky === shlukové vzorkování === * časté v případě geologických mapování === proudové vzorkování === * sleduje skutečné liniové prvky v terénu (zlomy, řeky); často v kombinaci s pravidelným vzorkováním {{ ::vzork2.png?nolink&500 |}}