User Tools

Site Tools

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
    1. z odlišné pozice jednoho nosiče (tj. ze dvou sousedních drah)
    2. dvěma radarovými systémy zároveň (dříve např. ERS1 - ERS2)
    3. pomocí jednoho nosiče, který má jeden radar a dvě přijímací antény umístěné ve známé vzdálenosti od sebe (př. SRTM)

  • 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
    1. časový interval mezi vysláním a přijetím signálu
    2. 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

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 1×1 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.

  • 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

  • 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

Permalink dmr.txt · Last modified: 2021/04/07 23:31 by efox

oeffentlich