Site Loader

Содержание

Абсолютная высота и относительная высота в географии

В статье речь пойдет о том, что такое высота — абсолютная и относительная. Высота — это термин, используемый в географии. На примере будут показаны различия между двумя этими понятиями. После прочтения статьи у вас сложится устойчивое понятие о двух видах высот в географии, и будет легче ориентироваться на местности и решать практические задачи.

Что такое высота и зачем ее используют в географии?

Любой географический объект, расположенный на поверхности Земли, обладает определенным набором координат (широта и долгота), а также высотными характеристиками. Рельеф нашей планеты неоднороден, где-то доминируют высокие горы, где-то глубоко вниз уходят бездонные впадины и ущелья. Понятие высоты было придумано людьми, чтобы максимально точно описать те или иные особенности рельефа земной поверхности.

Кроме того, понятие высоты используется на топографических и высотных картах. Подписанная высота позволяет отобразить на плоской поверхности карты объемный рельеф. Как правило, все высоты измеряются в метрах — стандартизированной единице из международной системы. Высоты могут принимать как положительные, так и отрицательные значения. На земной поверхности диапазон высот колеблется от -400 метров (впадина Мертвого моря) до 8848 метров (высочайшая вершина мира — гора Эверест). Для того чтобы лучше понять, чем отличаются высоты, необходимо ввести понятие абсолютная и относительная высота.

Абсолютная высота

Понятие абсолютной высоты тождественно понятию высоты над уровнем моря, или высоты н.у.м. Так, абсолютная высота той или иной точки земной поверхности представляет собой превышение этой точки над среднегодовым уровнем моря в той или иной системе морских высот. В России все абсолютные высоты измеряются относительно нулевой отметки в Кронштадте, которая расположена у самой кромки воды в этом северо-западном городе.

В других странах существуют иные нулевые уровни, однако суть понятия абсолютной высоты от этого не меняется. Абсолютная высота измеряется в метрах над уровнем моря. Она может принимать как положительные, так и отрицательные значения. На рисунке выше абсолютная высота холма показана голубой стрелочкой. Нет строгого соотношения понятий и значений абсолютной и относительной высоты. Абсолютная высота может быть больше, меньше или равна относительной.

Относительная высота

Относительная высота по определению представляет собой превышение двух любых точек земной поверхности относительно друг друга. Сразу следует отметить, что в отличие от абсолютной высоты, относительная всегда принимает строго положительные значения, поскольку численно равняется разности точек с большей и меньшей абсолютными высотами.

Если обратиться, к примеру, к рисунку выше, можно заметить, что абсолютная высота холма составляет 5 метров, при этом относительная высота того же самого холма равняется уже 6 метрам. Как так вышло? Все довольно просто и следует из понятия относительной высоты. Так, авторы данного рисунка решили измерить относительное превышение холма (положительной формы рельефа с положительной величиной высоты) над котловиной (отрицательной формой рельефа с отрицательными значениями абсолютной высоты). Для этого они вычли из абсолютной высоты самой высокой точки (холма, 5 м) абсолютную высоту самой низкой точки, над которой искали превышение холма (-1 м). По правилу сложения и вычитания, 5 — (-1) = 6. Именно 6 метров составляет превышение холма над котловиной, и этому значению равняется абсолютная высота.

Строго говоря, у холма может быть бесконечно большое количество относительных высот, все зависит от того, относительно чего мы будем ее измерять. Для примера найдем относительную высоту самого высокого холма (на рисунке справа) от холма пониже, он показан в левой части. Из разницы абсолютных высот этих положительных форм рельефа (5 метров для высокого и 2,5 метра для низкого холмов) получаем, что относительная высота самого большого холма от низкого холма составляет 5-2,5=2,5 метра. По аналогии с данным примером можно найти относительные высоты чего угодно. Теперь можно ответить на вопрос, как определить абсолютную и относительную высоты.

Как измеряют относительные высоты?

Теперь вы поняли, чем абсолютная высота отличается от относительной в географии. Для определения относительных высот удобно пользоваться специальным прибором — рейкой. Для этого в начальной точке, относительно которой ищется превышение, ставится рейка. Условно эта точка принимается за высоту с отметкой 0. Далее, как показано на рисунке выше, необходимо двигаться вверх по холму или горе до тех пор, пока вы не достигнете высоты рейки, и самая высокая ее точка не окажется ниже уровня ваших ног.

Тогда необходимо зафиксировать точку на холме, которая соответствует положению самой высокой точки рейки, стоящей на нулевом уровне, и сместить рейку в данную точку. Таким образом, на второй точке относительная высота будет равна 1 высоте рейки. Операцию нужно проделать до тех пор, пока вы не достигнете самой высокой точки холма. В этом случае относительная высота будет равняться сумме всех высот переставляемой рейки.

Вместо рейки можно использовать любой предмет, высота которого известна заранее. Если под рукой нет совсем ничего, относительную высоту можно измерить по своему собственному росту, проделав описанные выше манипуляции. Кроме того, относительную высоту легко можно измерить как разность абсолютных высот, если они заранее известны.

Как измеряют абсолютные высоты?

Абсолютную высоту измерить таким способом в полевых условиях не получится. Конечно, можно было бы, однако для этого потребовалось бы наличие в непосредственной близости поверхности моря. Чтобы найти абсолютную высоту, необходимо воспользоваться картой местности или приборами спутникового позиционирования, в которых есть возможность автоматического определения высоты.

Теперь у вас есть устойчивое представление о том, чем отличаются абсолютная высота и относительная высота. Успехов в решении практических географических задач и в повседневном ориентировании в условиях окружающей среды!

Управление данными высот, Часть 1: Обзор данных высот—ArcMap

Перед тем как приступать к управлению и распространению данных высот, следует иметь полное представление об этих данных. Данная инструкция состоит из трех частей. В первой части приведен обзор данных высот. Во второй части обсуждается создание плана управления данными и сопутствующие вопросы. В третьей части приведены последовательные этапы работы с данными высот (включая их публикацию).

Высоты поверхности и высоты поверхности земли

Существует два основных вида представления высот, которые необходимо поддерживать большинству пользователей: высоты поверхности земли (рельефа) и высоты поверхности. Высоты рельефа характеризуют непосредственно земную поверхность, им соответствует цифровая модель рельефа (ЦМР), тогда как высоты поверхности включают в себя также и объекты местности – здания, мосты, растительный покров и т. д. Высоты поверхности называются цифровой моделью местности (ЦММ). Некоторые применяют также термин цифровой модели поверхности (DTM или ЦМП) по отношению к данным ЦМР (DEM), хранящимся и смоделированным непосредственно из точек.

Как правило, ЦМР необходима для ортотрансформирования аэрофотоснимков, тогда как ЦММ используется для расчетов областей видимости.

Четвертым представлением является ЦМР, связанная с объектами гидрографии. Это особая модель рельефа, разработанная с применением строгих методов и контроля качества для использования в гидрологическом моделировании, например при цифровом моделировании водного потока. Такой тип ЦМР во многих организациях и приложениях не применяется, но в данном разделе ему будут посвящены некоторые замечания.

Внимание:

Данные высот или поверхности в основном используются в 3D видах для представления земной поверхности, например, в качестве модели поверхности terrain. Могут использоваться поверхности, не представляющие земную поверхность, такие как озоновый слой, который находится выше земной поверхности, или поверхности геологических субстратов, которые находятся ниже земной поверхности. При использовании метода сжатия LERC для поверхностей, расположенных не на уровне земли, настоятельно рекомендуется публиковать данные со всеми уровнями детализации. Это гарантирует, что при просмотре данных, вы не отдалите изображение в пределы столь грубого разрешения, которое могло бы остановить воспроизведение содержания. Это является менее важной проблемой для высот, которые распределены по поверхности земли, потому что поверхность может быть использована, чтобы заполнить все пробелы, которые могут существовать.

Представление водных объектов

Водные поверхности в моделях рельефа могут иметь различное представление. Выбор представления зависит от потребностей пользователя. В число стандартных вариантов входят:

  1. Плоская поверхность – Для визуализации все озера и океаны будут отображены по их нормальному уровню воды. В некоторых случаях высоты водных объектов нормализуются, принимая нулевое значение. Это обычно используется в ортотрансформировании.
  2. Рельеф дна – применяется в гидрологическом моделировании, если инженерам необходимо знать топографию бассейна реки при отсутствии воды в нем; таким образом, ЦМР включает батиметрические данные
  3. Отсутствие данных (NoData)(когда это не земля) – применяется в приложениях, где необходимо точное вычисление площади суши.

Для большинства приложений наиболее приемлем будет первый вариант представления.

Геодезическая и абсолютная высота

Для полного понимания данных высот также необходимо различать абсолютные (относительно геоида) и геодезические (относительно эллипсоида) высоты. Геодезическая высота – это значения высот точек над или ниже идеализированной поверхности, когда форма Земли принимается за эллипсоид. Примером может служить эллипсоид Красовского или эллипсоид WGS 84, существует множество различных эллипсоидов.

Важно помнить, что поверхность эллипсоида – это гладкая поверхность, она может сильно различаться с уровнем моря (то есть с поверхностью геоида) в данной точке. Современные технологии позиционирования, как правило, проводят все измерения относительно референц-эллипсоида (к примеру, такова система орбитального спутникового позиционирования GPS, которая широко используется при аэрофотосъемке, лазерном сканировании и наземной съемке).

Геодезические и абсолютные высоты

Абсолютная высота – это значение высоты точки над поверхностью модели геоида (геоид является приближением уровня поверхности моря). Хотя геоид также является математической и относительно гладкой поверхностью, он имеет гораздо больше неровностей, чем идеальный эллипсоид, из-за местных вариаций силы тяжести. В традиционных методах геодезической съемки (без применения спутникового позиционирования) все измерения, как правило, проводятся относительно геоида (местного уровня моря).

  • Геодезические высоты применяются в приложениях, работающих с данными GPS, а также для ортотрансформирования спутниковых снимков. При аэрофотосъемке могут использоваться и абсолютные высоты, и высоты над эллипсоидом, в зависимости от того, какой датум применялся при внешней ориентации снимков. Внешняя ориентация может быть либо ортометрической (если контроль проекта проводился с наземных станций наблюдения), либо эллипсоидальной (с применением на летательном аппарате системы GPS вкупе с системой инерциальной навигации). В последнем случае для ортотрансформирования снимков потребуются геодезические высоты земной поверхности.
  • Абсолютные высоты (высоты над уровнем моря) чаще всего применяются при геодезической съемке, в гидрологии, сельском хозяйстве и в землеустройстве.

В основном наборы данных высот конвертируются в абсолютные высоты, но необходимо понимать различие между типами высот следует и указывать те, что присутствуют во входных данных. Кроме того, в сервисе скорее всего потребуется разместить данные высот в обоих форматах, при этом будет задействован процесс преобразования.

Более подробно см. http://www.ngs.noaa.gov/GEOID/PRESENTATIONS/2007_02_24_CCPS/Roman_A_PLSC2007notes.pdf.

В большинстве случаев рекомендуется для базового сервиса высот настроить абсолютные (ортометрические) высоты, так как затем, если потребуются геодезические высоты (относительно эллипсоида), для создания сервиса с такими высотами можно будет применить функции (с соответствующим геоидом). Дополнительную информацию о пересчете абсолютных высот в геодезические с использованием геоида (EGM96) в ArcGIS см. раздел Конвертация абсолютных высот в геодезические.

Точность измерений высот

Точность данных дистанционного зондирования и картографирования характеризуется двумя значениями: круговая погрешность и линейная погрешность. Пространственная точность в плане (горизонтальная) характеризуется круговой ошибкой плановых координат набора данных при определенном уровне доверительной вероятности. Пространственная точность по высоте (вертикальная) характеризуется линейной ошибкой высотных координат набора данных при определенном уровне доверительной вероятности; это относится к измерениям высот. По существу, точность – это распределение вероятности отклонения значения от абсолютного значения. Какая-либо точность при уровне доверительной вероятности 90% говорит о том, что 90% всех отклонений в положениях точек будут меньше или равны указанному значению точности.

Некоторые элементы метаданных могут иметь вид вроде «CE90»: это означает меру круговой ошибки (CE) при уровне вероятности 90%, скорее всего с этим элементом будет связано какое-либо значение; «LE90» будет означать линейную ошибку (LE) при уровне вероятности 90%. Также может встретиться обозначение VE, что означает вертикальную ошибку, т.е. линейную ошибку в вертикальном направлении. Например, в данных SRTM часто указывается VE90 = 16 meters – это означает, что не более 10% вертикальных измерений могут иметь отклонения от абсолютного значения в данной точке, превышающие 16 метров (с учетом погрешностей широты, долготы и высоты).

Стандарты картографической съемки были утверждены в 1947 году. (США) Выдержка из одного из них: «Для публикаций карт масштаба крупнее 1:20 000, допускается не более 10% всех измеренных точек с ошибкой более 1/30 дюйма (…) Такие допуски во всех случаях применяются к точности положения только четко распознаваемых точек (…) таких как топознаки, памятники, пересечения дорог и пр.» (U.S. Bureau of the Budget, 1947). Со временем были введены новые стандарты, последний опубликован Федеральным комитетом по географическим данным (FGDC) в 1998 году. В частности, в нем говорится, что, для достижения точности пространственного объекта в 1 м с уровнем доверительной вероятности 95%, точность исходных данных должна быть не хуже 1 м. Основное различие этих требований в том, что стандарты более не основаны на определенном масштабе. Также можно заметить, что точность измерений стала более предсказуемой – уровень доверительной вероятности поднялся с CE90 до CE95.

Литература:

  1. Federal Geographic Data Committee, «Part 2, Standards for Geodetic Networks, Geospatial Positioning Accuracy Standards,» Federal Geographic Data Committee, Washington, D.C., FGDC-STD-007.2-1998, 1998.
  2. C.R. Greenwalt and M.E. Shultz, «Principles of Error Theory and Cartographic Applications,» ACIC Technical Report No. 96, Aeronautical Chart and Information Center, St. Louis, 1968 (reprinted).
  3. U.S. Bureau of the Budget, «United States National Map Accuracy Standards,» U.S. Bureau of the Budget, Washington, D.C., 1947.

Источники данных

Имеется три основных типа источников данных:

  1. Данные открытого пользования (бесплатные, полученные из государственных источников)
  2. Готовые к применению данные, поставляемые различными коммерческими организациями в сфере картографии
  3. Данные в собственности вашей организации (полученные либо из внутренних источников, либо от поставщиков картографических сервисов)

Эти и другие источники данных могут быть предоставлены в виде веб-сервисов или в виде загружаемых данных. Хотя возможен вариант использования веб-сервиса, но в данном разделе будет предполагаться, что источник данных является внутренним и расположен на локальном диске.

Данные открытого пользования

В таблице ниже приведены некоторые источники данных высот, находящиеся в открытом доступе.

  • GTOPO является глобальным набором данных высот с разрешением 30 угловых секунд (приблизительно 1 км), который доступен для загрузки по адресу USGS GTOPO 30.
  • ETOPO – глобальная модель поверхности Земли с разрешением 1 угловая минута, в которой сочетаются топографические данные земной поверхности и батиметрические данные океанского дна; модель доступна для загрузки по адресу ETOPO1 Global Relief Model.
  • Global Multiresolution Terrain Elevation Data 2010 (GMTED2010) – Глобальные данные рельефа местности в нескольких разрешениях на 2010 г. – линейка продуктов в трех различных разрешениях (приблизительно 1 000, 500 и 250 метров), которую планирует поставлять Геологическая служба США (USGS). Более подробно см. Global Multi-resolution Terrain Elevation Data 2010.
  • SRTM (The Shuttle Radar Topography Mission – Программа топографической радиолокационной съемки «Шаттл») – данные высот практически на всю территорию Земли, полученные с космического аппарата «Спейс шаттл» для построения наиболее полной цифровой базы данных рельефа Земли высокого разрешения. Данные доступны в Shuttle Radar Topography Mission.
  • ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer – Усовершенствованный спутниковый радиометр теплового излучения и отражения) – это инструмент, расположенный на спутнике НАСА «Терра». Путем обработки стереоснимков с этого сенсора была построена ЦМР на территорию Земли между широтами 83 с.ш. и 83 ю.ш. с разрешением 30 метров. Дополнительные сведения см. в разделе ASTER.
  • NED (National Elevation Dataset – Национальный набор данных высот США) – данные, созданные Геологической службой США (USGS) на территорию США. Данные NED доступны для использования в США и имеют разрешения 1 угл. сек., 1/3 угл. сек. и 1/9 угл. сек. (только для некоторых территорий). Подробнее об этих данных на сайте https://ned.usgs.gov/.
  • Модель геоида, например, EGM96 и EGM2008. (Геоид в ArcGIS является приближением модели EGM96.)
  • Сервисы высот на мир от Esri (World Elevation) предоставляют простой онлайн-доступ к глобальным коллекциям данных высот в нескольких разрешениях и из нескольких источников, продуктам данных высот, а также к сопутствующим приложениям и дополнительным сервисам. World Elevation Services можно использовать для ваших проектов в ArcGIS, где необходим набор данных высот.

Коммерческие данные

Ниже перечислены некоторые коммерческие частные компании, поставляющие данные высот либо в виде предварительно обработанных и готовых к применению продуктов, либо в той форме, в какой пожелает заказчик.

Данные в собственности организации

Третий вариант источника данных высот – получение данных средствами своей организации. Данные могут быть получены непосредственно сотрудниками организации, например методом наземной геодезической съемки или другими методами (фотограмметрией или лазерным сканированием). С другой стороны, организация может заказать съемку данных по договору с частной компанией.

Методы получения данных

Помимо вопроса о том, где взять данные высот, также важно знать методы, которыми эти данные могут быть получены. Это могут быть определенные системы съемки или какие-либо технологии. Мы не будем здесь рассматривать эти методы в подробностях, но организациям, использующим данные высот, возможно, потребуется понять некоторые основы современных технологий картографирования местности, которые могут быть задействованы как на космическом, так и на летательном аппарате – это фотограмметрия, радиолокация и лазерное сканирование.

Фотограмметрия

Введение в фотограмметрию приведено на сайте www.geodetic.com. Ключевые моменты, которые необходимо знать для получения представлений о фотограмметрии:

  • Фотограмметрия может служить для построения модели рельефа на территорию, покрытую стереопарами аэрофотоснимков.
  • Если данные высот уже есть в наличии, они могут служить входными данными в фотограмметрическом процессе для трансформирования фотоснимков.
  • В покрытых лесом областях, где на изображении не видно собственно поверхности земли, может быть получена только модель местности (ЦММ) – с учетом растительного покрова, либо только приближенная поверхность земли (ЦМР).
Воздушное лазерное сканирование

Для введения в лидар, см. Что такое лидар.

Ключевые моменты, которые необходимо знать для получения представлений о данных лидара:

Радиолокация и радарграмметрия

Вводную статью про радиолокационное картографирование местности можно прочитать на сайте http://www.intermap.com.

Для управления данными необходимо знать следующие основные понятия о радиолокационном картографировании рельефа:

  • Радиолокационные системы картографирования являются активными (не требуют солнечного света, в отличие от аэрофотоснимков), а длина волны позволяет радиоизлучению проникать сквозь облака. Поэтому радар эффективен в тропических климатических зонах, а также более производителен, так как работает и ранним утром, и поздним вечером, и даже ночью.
  • По своей сути длинноволновый диапазон, используемый радаром, приводит к определенным ограничениям относительно других электромагнитных частот. В частности, горизонтальная и вертикальная точность радиолокационных данных обычно исчисляются в метрах и дециметрах, против сантиметров коротковолнового диапазона оптических систем, таких как лидар.
  • В зависимости от длины волны некоторые радиолокационные системы могут частично проникать сквозь растительный покров (но обратной стороной медали является их низкая точность), тогда как другие дают высокую точность, но не позволяют избежать растительности (обеспечивают построение ЦММ, но построить на их основе ЦМР областей, покрытых лесом, затруднительно).
  • Необработанные радиолокационные данные требуют особых алгоритмов для построения из них растровых данных высот, и в ArcGIS таких алгоритмов не предусмотрено.
Сонар

Распространенной технологией батиметрического картографирования подводного рельефа озер и океанов является сонар. Базовую информацию см. в батиметрии.

Для управления данными необходимо знать следующие основные понятия о сонарном картографировании рельефа:

  • Горизонтальное разрешение и вертикальная точность сонарных систем ниже, чем при эквивалентной наземной геодезической съемке.
  • Вдоль береговой линии часто имеются пробелы в данных, в местах сочленения наземной и сонарной съемки. Области прилива и береговой линии могут требовать специальной обработки, чтобы избежать зазоров в данных типа NoData.

Батиметрическое картографирование также может проводиться при помощи особого воздушного лазерного сканера. Более подробную информацию см. на https://gcmd.nasa.gov/records/GCMD_USACE_SHOALS.html.

Структуры данных

Целочисленные данные и данные с плавающей точкой

Данные высот состоят из набора промеренных точек, в местах их отсутствия обычно требуется интерполяция. Значения высот обычно хранятся в формате с плавающей точкой, хотя для данных мелкого масштаба (например, SRTM) возможно применение целочисленного формата. Для управления данными следует понимать разницу между этими типами данных.

В большинстве случаев результаты анализа или готовые продукты, предназначенные для визуализации, могут поставляться как изображения с целочисленным форматом пикселов, но для использования самих данных высот необходимы данные с плавающей точкой. (Дополнительная информация на эту тему приведена во второй части данного раздела.)

Преимущества использования целочисленных данных (если их использование возможно):

  • Меньший размер данных на диске (8 или 16 бит на пиксел, тогда как для данных с плавающей точкой необходимо 32 бита)
  • Процесс сжатия проще (процесс быстрее, коэффициент сжатия выше)

Обратите внимание, что при использовании целочисленных значений высот недостатком может быть появление ступенек (террас) для некоторых продуктов (например, с отмывкой рельефа) из-за округления значений до целого числа. Следующий пример иллюстрирует представление данных высот SRTM с образованием «ступенек» в продукте отмывки.

Пример показа террас с помощью отмывки рельефа

Данные могут быть при поставке разделены на листы. Если способ разделения на листы можно регулировать, рекомендуется иметь перекрытие между листами как минимум в 1 пиксел.

Стандартные форматы

Для наиболее эффективного хранения и предоставления растровых данных высот Esri рекомендует использовать полистный 32-разрядный с плавающей точкой формат TIFF с сжатием LZW. Этот формат самый простой в использовании и обслуживании, вместе с тем он обеспечивает наилучшее быстродействие.

В числе других форматов:

  • Esri Grid – это традиционный формат хранения данных высот ПО Esri. Однако, администратору базы данных рекомендуется конвертировать данные в этом формате в TIFF для повышения быстродействия сервера.
  • FLT (простой двоичный формат с плавающей точкой) – этот формат схож с 32-разрядным с плавающей точкой форматом файлов TIFF, но не содержит заголовка. Этот формат не может быть разбит на листы, поэтому он рекомендуется только для небольших экстентов.
  • ASCII DEM – простой файл в текстовой кодировке ASCII, который может содержать данные в регулярной (растровой) или нерегулярной структуре. В последнем случае в файле явным образом указываются координаты X, Y, Z. Этот формат малоэффективен для хранения, чтения и записи данных, однако, он является универсальным форматом хранения данных. Рекомендуется конвертировать такие файлы в TIFF для повышения быстродействия.
  • IMG (компании ERDAS) – данные высот могут храниться в формате IMG, который поддерживается в ArcGIS.
  • BAG (bathymetry attributed grid – грид батиметрии с атрибутами) – данный формат используется для батиметрических данных и частично поддерживается в ArcGIS 10. Программа правильно считывает данные высот растра, не полностью поддерживает все компоненты формата (например, золотые точки) Подробности смотрите в спецификации формата.
  • DTED (digital terrain elevation data – цифровые данные высот рельефа) – спецификация формата с особым подходом к разрешению и точности данных высот, разработана Национальным агентством по геопространственной разведке США (NGA). Данные в формате DTED достаточно хорошо показывают себя в применении, конвертирование этих данных не требуется. Более подробно см. на сайте National Geospatial-Intelligence Agency.
  • Esri набор данных terrain Esri– это созданная на основе TIN поверхность с переменной разрешающей способностью, построенная на основе измерений, сохраненных в виде пространственных объектов базы геоданных. Они обычно создаются лидарами, сонарами и фотограмметрическими источниками. Наборы данных Terrain относятся к базе геоданных, в наборах данных объектов с объектами, используемыми для их создания. Их следует конвертировать в наборы растровых данных – предпочтительно в формат TIFF. Дополнительные сведения см. в разделе Сущность набора данных terrain.
  • HRE (high resolution elevation – рельеф высокого разрешения) – это относительно новый формат для хранения данных высот высокого разрешения. Этот формат разработан Национальным агентством США по геопространственной разведке (NGA) и являются частью Национальной системы геопространственной разведки США (NSG). Данные в этом формате доступны для использования широкому кругу партнеров и участников этой организации, а также внешним покупателям продуктов NSG. Данные HRE пришли на смену текущим нестандартизованным продуктам HRTE/HRTI (High Resolution Terrain Elevation/Information – Рельеф/Информация местности высокого разрешения) и продуктам DTED уровней 3–6.
  • LAS – формат данных лазерного сканирования, который предназначен для данных в виде трехмерного облака точек; формат разработан компанией American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS). Он напрямую поддерживается в наборах данных мозаики, а также может служить основой для набора данных LAS.

Нерегулярные данные высот

Данные высот, как правило, хранятся в растровом формате, однако следует знать и о существовании о данных, хранящихся в нерегулярных (не на основе ячеек), форматах. Примером служит нерегулярная сеть треугольников TIN. Этот формат часто используется для хранения данных высот, особенно в тех случаях, когда организация собирает и обслуживает эти данные самостоятельно, так как в них сохраняются исходные измерения (например, точки с точными трехмерными значениями высот). Другим подобным форматом является набор данных terrain (упомянутый выше). Он может быть визуализирован в виде сети TIN. Дополнительная информация приведена в разделе Отображение наборов данных terrain в ArcGIS.

Связанные разделы

Ответы к § 45. Изображение рельефа на планах местности и географических картах. География, землеведение 5-6 класс, Климанова

Страница 189

Вопросы под рисунком 122

1. Какова абсолютная высота Эвереста?

Ответ

Абсолютная высота Эвереста равна 8848 м.

2. Базовый лагерь первых покорителей Эвереста находился на высоте 5365 м. Какова высота Эвереста относительно этого лагеря?

Ответ

Относительно этого лагеря высота Эвереста равна 3483 м.

3. Какова высота Эвереста относительно Тибетского нагорья (средняя высота нагорья 5000 м)?

Ответ

Относительно Тибетского нагорья высота Эвереста равна 3848 м.


Страницы 192 – 194

Вопросы под рисунком 126

1. Определите вертикальный и горизонтальный масштабы профиля.

Ответ

Горизонтальный масштаб профиля равен 1:30000, вертикальный масштаб профиля в 10 раз больше.

2. Составьте описание последовательности действий при построении профиля с помощью: плана местности; географической карты.

Ответ

Последовательность действий должна быть такой:

1. Название.
2. Расчёт и запись масштаба.
3. Построение оси ординат.
4. Построение линий профиля.
5. Оформление линий (цветовой фон, надписи, сноски, графические знаки).
6. Оформление легенды профиля.

3. Определите: 1) расстояние между точками А и Б на местности; 2) абсолютную высоту точек А и Б; 3) высоту точки А относительно точки Б.

Ответ

1) Расстояние между точками А и Б на местности равняется 3390 м.
2) Абсолютная высота точки А равна 196 см, абсолютная высота точки Б равна 165 см.
3) Высота точки А относительно точки Б равна 31 м.

Вопросы и задания

Вопрос 1

Дайте своими словами определения понятий «абсолютная высота» и «относительная высота», выделив их существенные (наиболее важные) признаки.

Ответ

Абсолютная высота – высота любой точки земной поверхности над уровнем океана. Она бывает положительной (местность лежит выше уровня океана) и отрицательной (местность расположена ниже уровня океана).
Относительная высота – это превышение одной точки земной поверхности над другой точкой земной поверхности. Эта высота определяется с помощью нивелира, а процесс её определения называется нивелированием.

Вопрос 2

Найдите шкалу высот и глубин на карте атласа. Какими цветами показана местность, где вы живёте? Какова абсолютная высота этой местности?

Ответ

Местность, где я живу, показана зелёным цветом. Абсолютная высота 156 м.

Вопрос 3

Используя карты атласа, дайте характеристику гор Анд по следующему плану: 1) Какова абсолютная высота наивысшей точки? 2) Какова высота Анд относительно Амазонской низменности? 3) Какие склоны Анд более крутые – западные или восточные?

Ответ

1) Абсолютная высота наивысшей точки равна 6692 м.
2) Относительно Амазонской низменности высота Анд равна 6802 м.
3) Более крутые западные склоны Анд, обращённые в сторону плоскогорий, восточные склоны – пологие.

Вопрос 4

По карте полушарий в атласе определите: 1) наибольшую глубину Индийского океана; 2) среднюю глубину Индийского океана. Объясните, как вы это сделали.

Ответ

1) Наибольшая глубина Индийского океана равна 5815 м.
2) Средняя глубина Индийского океана равна 3711 м.
Я это сделала с помощью шкалы глубин.

Вопрос 5

Дайте характеристику Уральских гор (план характеристики формы рельефа есть в приложениях к учебнику).

Ответ

1. Уральские горы.
2. Уральские горы традиционно принято считать естественной границей между Европой и Азией.Большая часть Уральских гор расположена в России, южная часть хребта достигает границ Северного Казахстана.

3. Протяжённость Уральских гор 2000 км с севера на юг через западную Россию.
4. Самая высокая точка – гора Народная, её высота 1895 м.

Высочайшие точки:
Пай-Хой — гора Мореиз (Вэсэй-Пэ) (423 м).
Полярный Урал — гора Пайер (1472 м над уровнем моря).
Приполярный Урал — гора Народная (1895 м), гора Манарага (1662 м).
Северный Урал — гора Тэлпозиз (1617 м).
Средний Урал — гора Конжаковский Камень (1539 м).
Южный Урал — гора Ямантау (1640 м).
Мугоджары — гора Боктыбай (567 м).

Вопрос 6

Влияет ли абсолютная высота территории на скорость её изучения и освоения? Назовите факты, подтверждающие ваши выводы.

Ответ

Влияет, потому что исследователи испытывают трудности, пытаясь забраться высоко в горы или погрузиться глубоко под воду.

Изображение рельефа на плане местности — География

ИЗОБРАЖЕНИЕ РЕЛЬЕФА НА ПЛАНЕ МЕСТНОСТИ

Поверхность нашей планеты неровная. Эти неровности земной поверхности называются рельефом. Для того чтобы на плане изобразить его, необходимо знать прежде всего абсолютную высоту каждой точки поверхности.

Абсолютной высотой называют высоту места над уровнем океана. В России абсолютная высота отсчитывается от уровня Балтийского моря, принимаемого за 0 м. В городе Кронштадте, расположенном на одном из островов в Балтийском море, располагается футшток — рейка с делениями. Абсолютная высота отсчитывается от нуля этого футштока. Эта высота может быть положительной или отрицательной. Если точка лежит выше уровня моря, то ее высота считается положительной (холмы, возвышенности, горы), а если ниже — отрицательной (океанические впадины). Отрицательную абсолютную высоту могут иметь и точки на суше (Прикаспийская низменность). На планах и картах абсолютная высота обозначается точкой, около которой помещают число метров. Такое обозначение называют отметкой высоты. Разность абсолютных высот точек показывает относительную высоту, то есть превышение одной точки земной поверхности относительно другой.

В разных частях Мирового океана, хотя все они соединяются как сообщающиеся сосуды, уровни не одинаковые. Так, уровень океана у Кронштадта выше, чем уровень вод Тихого океана у Владивостока, на 1,8 м. Причин этого несколько; одна из них связана с процессами, происходящими во время приливов и отливов. Для практических целей пользуются средним многолетним уровнем, который принимается за исходный.

Для определения высот небольших форм рельефа используют различные приборы. Простейшим из них является нивелир. Он состоит из двух реек, сбитых в виде буквы «Т». На длинной рейке вертикально висит свободно закрепленный груз, который необходим для выравнивания нивелира при измерении высот холма. Высота этого нивелира равна 1 метру.

Чтобы определить высоту холма, следует с помощью горизонтальной планки нивелира «прицелиться» и отметить место прицела на склоне колышком. Затем перенести нивелир туда, где был вбит колышек, и снова «прицелиться». Операция повторяется до тех пор, пока не будет достигнута высота. Зная высоту нивелира и подсчитав количество колышков, можно определить высоту холма. После вычисления высоты холма изобразить его на плане помогут горизонтали. Горизонталью называется условная линия на плане, которая соединяет точки земной поверхности с одинаковой абсолютной высотой. Около горизонталей всегда встречаются короткие черточки. Это бергш-трихи. Они помогают на плане узнать, холм это или овраг. Бергштрих своим свободным концом указывает направление вниз по склону. Там, где склон круче, на плане расстояния между горизонталями уменьшаются, а где склон пологий — расстояния увеличиваются.

Рельеф. Абсолютная и относительная высота. Профиль местности

1. Изображение на плане неровностей земной поверхности

Д/з
§10, вопр. 1-5 стр.37
письменно.
Тренаж.зад.22,стр.22.
Изображение на плане
неровностей земной
поверхности
пятница, 30 октября 2020 г.
1.
2.
3.
4.
5.
План урока:
Рельеф
Относительная высота
Абсолютная высота
Горизонтали (изогипсы)
Профиль местности

3. Рельеф

• Рельеф –
неровности земной
поверхности.
• Для того, чтобы изобразить
рельеф на бумаге надо
измерить высоту
возвышенностей и глубину
впадин.

4. Относительная высота

• Нивелир геодезический инструмент
для нивелирования, т. е.
определения
разности высот между
несколькими точками
земной поверхности.

5. Относительная высота

• Относительная высота превышение одной точки
земной поверхности над
другой по отвесной линии

6. Абсолютная высота

• Абсолютная высота — превышение точки
земной поверхности над уровнем моря
А
Б
• Задание:
• определите
определите
относительную
абсолютную
высоту холма от
высоту
точки А. холма
От точки
Б.
• Относительная высота А — 50 м.
• Относительная высота Б – 100 м.
• Абсолютная высота холма – 150 м.
• В России абсолютные
высоты всех точек
отсчитываются от
уровня Балтийского
моря у г. Кронштадта

8. Горизонтали (изогипсы)

Бергштрих – указывает
направление склона
Горизонтали
(изогипсы)
• Горизонтали, или изогипсы –
это условные линии, которые
соединяют точки земной
поверхности, лежащие на
одинаковой высоте
Задания
стр. 22
Высоту, на которой
проведена
горизонталь
всегда показывает
цифра, которая
вершиной
направлена всегда
в сторону
повышения склона

9. Профиль местности

• Топографический профиль — это
вертикальное сечение участка земной
поверхности по заданной линии.
По горизонтальной оси профиля
откладываются расстояния, по
вертикальной — высоты или глубины.

Тест: Абсолютная и относительная высота местности

Лимит времени: 0

0 из 12 заданий окончено

Вопросы:

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7. 7
  8. 8
  9. 9
  10. 10
  11. 11
  12. 12

Информация

Тест для 6 класса

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Правильных ответов: 0 из 12

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали 0 из 0 баллов (0)

Средний результат

 

 
Ваш результат

 

 
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7. 7
  8. 8
  9. 9
  10. 10
  11. 11
  12. 12
  1. С ответом
  2. С отметкой о просмотре

Ответ Изображение на плане неровностей земной поверхности

1) Напишите, чем отличаются относительная и абсолютная высота.

  

Ответ:

Относительная высота измеряется от какой-либо точки земной поверхности

Абсолютная высота измеряется от уровня моря

 

2) С помощью каких условных знаков показывают рельеф на планах местности?

 

  • Ответ: Рельеф, изображается горизонталями, то есть кривыми замкнутыми линиями, точки которых расположены на местности на одной высоте над уровнем моря.

 

3) Рассмотрите на рисунке профиль местности, показанной на плане ( см. с. 17), от ветряной мельницы до школы в поселке Речное.

 

  • Ответ:

 

Определите, через сколько метров проведены горизонтали на плане местности.

 

 

Отметьте на профиле расположение силосной башни и реки Каменка. На каком расстоянии от ветряной мельницы расположена силосная башня?

 

 

На какой абсолютной высоте расположена силосная башня?

 

 

На какой высоте расположена ветряная мельница относительно школы?

 

 

Определите азимут от ветряной мельницы на школу.

 

 

4) Закончите построение профиля местности, показанной на плане (см. с. 17), от колодца в деревне Берёзкино до силосной башни.

 

  • Ответ:

     

 

На какой абсолютной высоте расположена силосная башня?

 

 

На какой абсолютной высоте расположен колодец?

 

 

На каком расстоянии от силосной башни абсолютная высота местности составляет 153 м?

 

 

Обозначьте эти точки на профиле. Повышается или понижается местность между этими точками? Почему вы так решили?

 

 

Что расположено выше — колодец или силосная башня?

 

 

Определите азимут от колодца на силосную башню.

 

 

5) Самостоятельно постройте профиль местности, показанной на плане (см. с. 17), от родника до железнодорожной станции.

 

  • Ответ:

    а) На левой вертикальной шкале отметьте, на какой абсолютной высоте расположен родник.

    б) На правой вертикальной шкале отметьте, на какой абсолютной высоте расположена железнодорожная станция.

    в) Определите, через сколько метров от родника высота местности достигает 150 м; 151 м;

    152 м. Отметьте эти точки на профиле (горизонтальный масштаб профиля равен масштабу плана).

    г) Соедините все полученные точки плавной линией. Обратите внимание, как должна проходить линия между двумя точками с высотой 152 м.

 

6) Рассмотрите план местности в атласе. Постройте профиль местности по одному из направлений по выбору:

а) от пересечения дорог в деревне Уткино до деревни Марфино;

б) от деревни Уткино до кирпичного завода;

в) от деревни Лыково до деревни Сосновка.

 


О режимах высоты

О режимах высоты

По источникам данных есть данные наземные и подземные:

Наземные данные

  1. Зажим на землю

    При использовании ClampToGround высота возвышения 3D-данных будет полностью игнорироваться. Каждый 3D-объект прикрепляется к поверхности местности в соответствии с широтой, долготой и колебаниями местности. Как показано на следующем рисунке, при использовании ClampToGround информация о высоте объекта региона игнорируется.Объект региона привязывается к поверхности местности по координатам широты и долготы и колебаниям рельефа.

    Примечания : Clamp To Ground — это режим высоты по умолчанию, и вы не можете установить, будут ли данные поступать с земли или под землей.

  2. Абсолютная высота

    Высота в режиме абсолютной высоты — это высота относительно уровня моря. Этот режим игнорирует реальную высоту местности.Когда знаешь точную высоту, это полезно. Как показано ниже, граничные узлы объекта региона в сцене составляют 5800 метров. При использовании Абсолютного состояния отображения этой области показано ниже.

  3. Относительно земли

    Высота в режиме RelativeToGround — это высота относительно поверхности местности в значениях координат широты и долготы. Как показано на рисунке ниже, линейный объект является сценой, и высота каждого узла одинакова.Состояние отображения в режиме RelativeToGround выглядит следующим образом.

  4. Зажим к объекту

    При использовании ClampToObject векторные данные будут привязаны к местности. Как показано ниже, информация о высоте будет игнорироваться и привязываться к данным модели местности, если использовался режим Clamp to Object. Режим «Привязка к высоте объекта» часто применяется к моделям съемки под углом в сцене.

  5. Изменить рельеф

    Режим Modify Terrain часто используется для рельефа в векторной области.Если модель и местность не совпадают, вы можете сгладить или поднять местность, чтобы добиться совпадения местности и модели. При использовании режима Modify Object высота текущего положения векторной области будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от нижней высоты векторной области.

Подземные данные

  1. Относительно метро

    При использовании RelativeToUnderground высота дна может быть отрицательной, то есть объекты геометрии или объекты модели могут быть размещены в подполье.RelativeToUnderground очень полезен для сцен приложения, таких как подземные трубопроводы и морское дно. Если установить его как режим RelativeToUnderground, а высоту поверхности -100, объект геометрии находится на глубине 100 метров под землей. Базовая плоскость — это поверхность местности.

  2. Абсолютный в подземный (AbsoluteUnderGround)

    Значение высоты AbsoluteUnderGround — это высота относительно уровня моря. При расчете высоты используется сферическая основа, и на нее не влияет рельеф.Этот режим полезен при работе с подземными трубами и на морском дне.

На следующем рисунке показаны базовые плоскости, соответствующие режимам и области высот после установки соответствующих геометрических объектов.

Примечания

См. Установка нижней высоты и высоты растяжения для настроек высоты 3D-слоя типа векторного набора данных. Установите значение поля или введите отметку якоря через правое поле со списком в метке «Отметка дна».


Абсолютные высоты контуров местности в сравнении с отметками уровня моря

12:51

75 — Основы ландшафта и плана участка

4:23

49 — Создание периметра местности

13:23

250 — Добавление данных о высоте местности

8:38

52 — Особенности рельефа

8:46

242 — Трассировка изображения участка местности для создания плана участка или периметра местности

11:09

1056 — Импорт файла DWG Surveyor для плана площадки или периметра местности

3:03

411 — Абсолютные высоты контуров местности против.Высота уровня моря

6:35

412 — Создание наклонной поверхности и добавление подпорных стен

8:08

51 — Создание выходного подвала

10:34

1930 — Создание плана участка или плана участка

3:24

413 — Создание линий рельефа местности

5:51

414 — Размещение контура плана на плане участка

2:18

53 — Выбор растений

11:55

2424 — Распределение объектов по пути или области

7:43

2425 — Преобразование CAD в пути распространения или регионы

Оценка точности глобальной цифровой модели рельефа TanDEM-X с данными GPS

https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2018.02.017Получить права и содержание

Abstract

Основной целью немецкой миссии TanDEM-X является создание высокоточной и глобальной цифровой модели рельефа (DEM) с глобальной точностью не менее 10 м абсолютная ошибка высоты (линейная ошибка 90%). Глобальная ЦМР TanDEM-X, полученная с помощью однопроходной радиолокационной интерферометрии, была завершена в сентябре 2016 года. В этом документе представлена ​​уникальная оценка точности окончательной глобальной ЦМР TanDEM-X с использованием двух разных наборов опорных данных точек GPS, которые распределены по всем континентам. чтобы полностью охарактеризовать абсолютную ошибку высоты.Во-первых, абсолютная вертикальная точность проверяется примерно тремя миллионами глобально распределенных кинематических точек GPS (KGPS), полученных из 19 треков KGPS общей протяженностью около 66 000 км. Во-вторых, сравнение выполняется с более чем 23 000 точек «GPS на реперных отметках» (GPS-on-BM), предоставленных Национальной геодезической службой США (NGS), разбросанных по 14 различным типам земного покрова Национальной базы данных земного покрова США ( НЖКД). Оба сравнения GPS доказывают, что абсолютная средняя вертикальная ошибка ЦМР TanDEM-X меньше ±0.20 м, среднеквадратическая ошибка (RMSE) менее 1,4 м и превосходная абсолютная 90% линейная ошибка высоты менее 2 м. Значения RMSE чувствительны к типам земного покрова. Для низкой растительности RMSE составляет ± 1,1 м, тогда как для освоенных территорий (± 1,4 м) и лесов (± 1,8 м) он несколько выше. Эта проверка подтверждает выдающуюся абсолютную ошибку высоты при уровне достоверности 90% глобальной ЦМР TanDEM-X, превосходящую требования в пять раз. Благодаря своим обширным и глобально распределенным наборам справочных данных это исследование представляет значительный интерес для научных и коммерческих приложений.(0) Опубликовано Elsevier BV от имени Международного общества фотограмметрии и дистанционного зондирования, Inc. (ISPRS).

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Оценка вертикальной точности цифровых моделей рельефа

Для многих отраслей, и особенно для моделирования опасности наводнений, на которых специализируется Intermap, точные цифровые модели рельефа (ЦМР) незаменимы.И одним из наиболее важных аспектов ЦМР является ее вертикальная точность.

Вертикальная точность данных о высоте — это возможная разница высот между смоделированной высотой и фактической высотой земли. Различные методы создания данных о высоте, такие как LiDAR, фотограмметрия или радар, обеспечивают разные уровни точности. Из этих методов LiDAR, как правило, является предпочтительным источником для моделирования рельефа из-за его превосходного горизонтального разрешения и вертикальной точности, а также его способности вычитать такие элементы, как здания и растительность, из ландшафта.Тем не менее, LiDAR чрезвычайно дорог и, следовательно, обычно летает только над небольшими, важными областями, такими как города, а фотограмметрия используется для сбора крупномасштабных данных для других областей.

Соображения

Доступно множество источников данных о высоте, и кажется, что каждый поставщик претендует на звание «наиболее точного». Так как же определить, у кого действительно лучшая точность?

Из-за большого разнообразия методов создания цифровых моделей рельефа это не простой ответ.Оценка вертикальной точности может быть такой же простой, как простая операция вычитания, или такой же сложной, как создание совершенно новой ЦМР. Во-первых, давайте рассмотрим некоторые соображения, которые следует учитывать при оценке вертикальной точности.

Абсолютная вертикальная точность и относительная вертикальная точность: Большинство оценок ЦМР фокусируются на абсолютной вертикальной, а не на относительной вертикальной точности. Абсолютная вертикальная точность учитывает все эффекты систематических и случайных ошибок и связывает смоделированное превышение с истинным превышением по отношению к установленной вертикальной системе отсчета (с географической привязкой).Относительная точность — это мера вертикальной точности от точки к точке в конкретном наборе данных, например. вертикальная разница между двумя точками измеряется, а затем сравнивается с разницей высот для тех же двух точек в наборе эталонных данных.

Точность по вертикали связана с разрешением по горизонтали:  В модели рельефа высота представляет собой среднее значение по выбранной области. Таким образом, расстояние между постами сильно влияет на способность сохранять точность. Для плоской области или плато влияние расстояния между стойками минимально; однако в холмистой местности ошибки могут быть значительно увеличены при более низком разрешении.Чем меньше интервал между постами, тем выше разрешение.

Вертикальная точность может различаться между DSM и DTM с одинаковым разрешением:  Цифровые модели местности (DTM) обычно создаются путем удаления наземных объектов (растительности, зданий, дорог и т. д.) при постобработке. Количество неопределенностей или ошибок увеличивается по мере увеличения сложности местности, как в городских районах. Таким образом, вертикальная точность ЦММ обычно ниже, чем цифровых моделей поверхности (ЦММ).

Метрики и терминология: Общие метрики, используемые для оценки вертикальной точности, включают разность абсолютных средних, среднеквадратичную ошибку (RMSE) и линейную ошибку (LE), выраженные в виде уровней достоверности (например,г., 95%). Эти расчеты будут касаться расстояния между постами, используемых датумов и охватываемой географической области.

Методология

Выбор испытательного участка важен для оценки достоверности оценки точности. Оценки должны проводиться на нескольких тестовых площадках, и каждая из этих полигонов должна состоять из различных ландшафтов. В Intermap наш выбор обычно ограничивается областями, где данные Геологической службы США (USGS) LiDAR были доступны с высоким разрешением.

Тип методологического подхода, такой как точечный, профильный или поверхностный, также важен. Это зависит от того, с какого типа данных вы начинаете.

  • На основе точек:  Если эталонные данные представлены в виде набора точек рассеяния с точной трехмерной информацией о местоположении, подход на основе точек обычно является лучшим подходом. При таком подходе ошибки высот рассчитываются независимо для каждой точки, а вертикальная точность может быть оценена только для всего набора.
  • На основе профиля: Если справочные данные собираются по линейному объекту (например, дорогам, берегам рек), подход на основе профиля даст больше информации о качестве ЦМР. При таком подходе вертикальная точность может быть оценена для каждого профиля. Кроме того, значимая относительная вертикальная точность может быть рассчитана по каждому профилю после удаления ошибок начальной точки. Также полезно определить, фиксируют ли ваши данные детали перепадов высот и содержат ли ваши данные неожиданные систематические ошибки вдоль профилей.
  • На основе поверхности:  Если справочные данные предоставляются в виде сетки, подход на основе поверхности является более подходящим. При таком подходе обычно вычисляется поверхность различий и обычно используется маска достоверности для исключения аномалий в любом из наборов входных данных или любых различий, вызванных временными изменениями.

Независимо от того, какой методологический подход используется, выравнивание вертикальной базы является важным шагом. Прежде чем вы начнете свою оценку, вам нужно будет знать вертикальную датум вашей ЦМР и ваших эталонных данных.Если данные разные, вам придется определить различия между ними и внести поправки в них. Несовпадение вертикальной исходной точки может привести к ошибочным выводам.

Наконец, создается «разностная» поверхность путем вычитания эталонных данных (обычно LiDAR) из соответствующих. Затем ошибки высот классифицируются с использованием информации об уклоне и высоте поверхности, и достоверность точности наносится на карту.

Независимая проверка точности Intermap

Компания Intermap опубликовала информационный документ, в котором подробно описан процесс проверки наших моделей высот NEXTMap One™.Что еще более важно, эта оценка была независимо проверена Группой цифровой фотограмметрии Университета Пердью.

Для получения дополнительной информации о продуктах Intermap для цифровых высот нажмите здесь.

Добавить местность

Вы можете добавить местность, выбрав угловые точки участка и другие точки местности и/или кривые высот. Вы можете выбрать любые точки на чертеже в качестве точек рельефа. Если вы хотите добавить местность, выбрав кривые высот, сначала нарисуйте линии, изображающие кривые высот на чертеже, см. Подготовка.Вы можете выбрать свойства ландшафта при добавлении ландшафта или позже при редактировании ландшафта.

  1. Выберите Моделирование | Зона | Добавьте рельеф.

    Откроется диалоговое окно «Свойства ландшафта».

  2. Выберите способ определения высоты точек. На чертеже вы можете определить высоту в соответствии с абсолютной или относительной системой высот. В абсолютной системе высота измеряется относительно уровня моря. Для этого необходимо, чтобы были заданы данные о высоте здания — высота участка, высота участка от начала модели и высота здания от начала модели — см. раздел Координаты и высоты здания.Высота здания, рассчитанная по заданным данным о высоте, отображается в поле Базовая z-высота [м]. Если данные о высоте не были заданы, системы не отличаются друг от друга.
    • Оцифровано — щелкните точки в модели.
    • Абсолютный. Введите высоту точки рельефа относительно уровня моря и щелкните точку на чертеже.
    • Relative — введите высоту точки рельефа относительно начала координат модели и щелкните точку на чертеже.

    Пример: Высота точек местности

  3. Введите высоту в метрах в поле Активная высота по оси z [м], когда вы щелкаете точки на чертеже плана этажа.
  4. Щелкайте по точкам или линиям, которые получат заданную высоту.

    Используя вспомогательную функцию, вы можете выбрать либо всю линию, либо только выбранную точку.

    — Выбрать все точки линии выбрано по умолчанию. Вся строка, которую вы щелкнете, будет выделена.

    — Очистить Выберите все точки линии. Будет выбрана только точка, которую вы нажмете на линии.

  5. Выберите Подтвердить.
  6. Щелкните Добавить.
  7. Введите новую высоту в метрах в поле Активная высота по оси z [м].
  8. Щелкайте по точкам или линиям, которые получат заданную высоту.

  9. Выберите Подтвердить.
  10. Нажмите «Добавить» и таким же образом щелкните другие точки местности.
  11. Выберите свойства местности в диалоговом окне.

    Диалоговое окно «Свойства рельефа»

  12. Подтвердите, нажав OK. Рельеф моделируется в окне модели.

Примечание. Вы можете отменить последнюю выбранную точку, нажав Ctrl+Z.

Понимание особенностей ландшафта для ландшафтного дизайна

Аслам Хан

Все элементы местности получены из сложного массива суши , известного как линия горы или хребта, и та же самая концепция используется при изучении насыпей земли в ландшафтном дизайне.

Абсолютное знание местности обязательно для ландшафтного дизайна:

Правила большого пальца: Пять основных особенностей местности: Холм, хребет, долина, седловина и впадина. Три второстепенных элемента местности: Draw, Spur и Cliff.

  1. Майор Особенности местности:

Холм: Холм — это возвышенность круглой формы. Если мы посмотрим с вершины холма, то увидим, что земля идет вниз во всех направлениях.Холм показан на карте контурными линиями, образующими концентрические окружности. Внутри наименьшего замкнутого круга находится вершина холма.

Седло: Седло — это точка падения или нижняя точка между двумя возвышенностями. Если вы находитесь в седле, в двух противоположных направлениях есть возвышенность, а в двух других направлениях — более низкая земля . Седло обычно изображается в виде песочных часов.

Долина: Долина образована ручьями или реками. Долина начинается с возвышенности с трех сторон . Если вы стоите в долине, три направления предлагают возвышенность, а четвертое направление предлагает низину. Контурные линии, образующие долину, имеют U-образную или V-образную форму. Замкнутый конец контурной линии (U или V) всегда указывает вверх по течению или в сторону возвышенности.


Гребень : Гребень представляет собой наклонную линию возвышенности. Если вы стоите на центральной линии хребта, у вас обычно будет низина в трех направлениях и возвышенность в одном направлении с разной степенью наклона .Если вы пересечете хребет под прямым углом, вы круто подниметесь на гребень, а затем круто спуститесь к основанию. Контурные линии, образующие гребень, обычно имеют U-образную или V-образную форму. Замкнутый конец контурной линии направлен в сторону от возвышенности или вниз по склону. Термин «линия хребта» не взаимозаменяем с термином «гребень». Линия хребта — это линия возвышенностей, обычно с перепадами высот 90 006 вдоль ее вершины и низменностями со всех сторон массива суши.

Впадина: Впадина — это углубление в земле .Его можно описать как низину, окруженную возвышенностью со всех сторон, или просто дыру в земле. Впадины представлены замкнутыми горизонталями с засечками, указывающими на низину.

Ничья: Ничья — менее развитое русло ручья, чем долина . В ничьей практически нет ровной площадки и, следовательно, мало или совсем нет места для маневра в ее пределах. Если вы стоите в ничьей, земля наклоняется вверх в трех направлениях и вниз в другом направлении.Ничья может рассматриваться как начальное образование долины. Контурные линии, изображающие розыгрыш, имеют U-образную или V-образную форму и указывают на возвышенность.


Отрог: Отрог — это короткая непрерывная наклонная линия возвышенности, обычно выступающая со стороны хребта. Отрог часто образуется двумя бурными параллельными ручьями, которые срезают склоны хребта. Земля наклонялась вниз в трех направлениях и поднималась в одном направлении. Контурные линии на карте изображают отрог с буквой U или V, указывающей в сторону от возвышенности.


Утес: Утес — это вертикальный или почти вертикальный объект; это резкое изменение земли . Когда склон настолько крутой, что горизонтали сходятся в один «несущий» контур горизонталей, эта последняя горизонталь имеет засечки, указывающие на низину. Скалы также показаны контурными линиями, расположенными очень близко друг к другу и в некоторых случаях касающимися друг друга.

Так мы называем и распознаем каждую часть неровного и сложный рельеф местности перед составлением плана любого типа строительства в открытый космос.Земельный массив может быть естественным на месте или может быть создан с применением концепции картографирования местности.

Таким образом, неустроенную природу можно снова уладить, изучая их с близкого расстояния на микроуровне.

13.4. Создание 3D-символов — Документация по документации QGIS

Диспетчер стилей помогает создавать и сохранять 3D-символы для каждого типа геометрии. для визуализации в виде 3D-карты.

Как и для других элементов, включите вкладку 3D-символы и разверните кнопка меню создать:

Рис.13.27 Свойства трехмерного точечного символа

  • Можно определить различные типы 3D-форм для использования в точечных символах. Они в основном определяются своими размерами, единица измерения которых относится к CRS проект. Доступные типы:

    • Сфера, определяемая радиусом

    • Цилиндр, определяемый радиусом и длиной

    • Куб, определяемый размером

    • Конус, определяемый Верхним радиусом, Нижним радиусом и длина

    • Плоскость, определяемая размером

    • Тор, определяемый радиусом и малым радиусом

    • 3D-модель с использованием файла 3D-модели (поддерживается несколько форматов) это может быть файл на диске, удаленный URL-адрес или встроенный в проект.

    • Рекламный щит, определяемый высотой рекламного щита и символ рекламного щита (обычно на основе символа маркера). Символ будет иметь стабильный размер. Удобен для визуализации трехмерных облаков точек Shapes.

  • Фиксация высоты может быть установлена ​​на абсолютную, Относительный или местный. Абсолютная настройка может использоваться, когда значения высоты трехмерных векторов предоставляются как абсолютные меры от 0. Относительный и Terrain добавляются с учетом значения высоты к высоте нижележащей местности.

  • Затенение может быть определено.

  • Во фрейме Преобразования вы можете применить аффинное преобразование к символу:

    • Преобразование для перемещения объектов по осям x, y и z.

    • Масштаб для изменения размера трехмерных фигур

    • Вращение вокруг осей x, y и z.

Рис. 13.28 Свойства трехмерного линейного символа

  • Под настройками ширины и высоты вы можете определить выдавливание векторных линий.Если строки не имеют z-значения, вы можете определить 3D-объемы с помощью этой настройки.

  • Зажим высоты определяет положение 3D-линии относительно подстилающей поверхности местности, если вы включили растровые данные высот или другие 3D-векторы.

  • Привязка высоты определяет способ привязки объекта к местность. Либо каждая вершина объекта будет зажата к местности или это будет сделано Centroid.

  • Можно визуализировать как простые 3D-линии.

  • Затенение можно определить в меню Diffuse, Ambient, Зеркальность и блеск.

Рис. 13.29 Свойства трехмерного полигонального символа

  • Что касается остальных, высота может быть определена в единицах CRS. Ты сможешь также используйте кнопку, чтобы перезаписать значение пользовательским выражение, переменная или запись таблицы атрибутов

  • Опять же, выдавливание возможно для отсутствующих z-значений. Также для экструзии вы можете использовать кнопку, чтобы использовать значения векторного слоя и иметь разные результаты для каждого полигона:

    Рис.13.30 Выдавливание, определяемое данными

  • Зажим высоты, привязка высоты может быть определена как объяснялось выше.

  • Режим отбраковки, применяемый к символу; это может быть:

  • Визуализированный фасад определяет отображаемые грани. Возможные значения Фасады, Стены, Крыши или Стены и крыши

  • Добавить задние грани: для каждого треугольника создает как лицевую, так и задняя грань с правильными нормалями — за счет увеличения количества данных вершин.Этот параметр можно использовать для устранения проблем с затенением (например, из-за несогласованности данных). порядок вершин).

  • Инвертировать нормали (экспериментально): может быть полезно для исправления порядок вершин грани по часовой/против часовой стрелки

  • Затенение может быть определено.

  • Отображение краев символов может быть включено и назначены ширина и цвет.

Подсказка

Комбинация для лучшей визуализации 3D-данных

Режим отсечения, добавление задних граней и инвертирование нормалей все они предназначены для исправления внешнего вида 3D-данных, если они выглядят неправильно.Обычно при загрузке некоторых данных лучше сначала попробовать culling mode=back и add backfaces=disabled — это самый оперативный. Если визуализация выглядит неправильно, попробуйте добавить задние грани=включено и сохранить режим отбраковки=без отбраковки . Другие комбинации более продвинуты и полезно только в некоторых сценариях, в зависимости от того, насколько перепутан входной набор данных.

Shading помогает выявить трехмерные детали объектов, которые в противном случае могли бы быть скрыты. из-за освещения сцены.В конечном счете, с этим материалом проще работать. так как вам не нужно беспокоиться о настройке соответствующего освещения сцены для визуализации особенностей.

В QGIS используются различные методы затенения, и их доступность зависит по типу геометрии символа:

  • Реалистичный (Phong): описывает способ отражения света поверхностью как сочетание Диффузного отражения шероховатых поверхностей с Зеркальное отражение блестящих поверхностей (Shininess). Он также включает опцию Ambient для учета небольшой суммы. света, рассеянного по всей сцене.Подробнее читайте на странице https://en.wikipedia.org/wiki/Phong_reflection_model#Description

  • .
  • Реалистичная текстурированная (Фонг): то же, что и Реалистичная (Фонг) за исключением того, что изображение используется в качестве диффузной текстуры. Изображение может быть файлом на диске, удаленным URL-адресом или встроенным в проект. Требуются Масштаб текстуры и Поворот текстуры.

  • CAD (Gooch): эта техника позволяет затенять только средние тона. чтобы линии краев и блики оставались визуально заметными. Вместе с Параметры Diffuse, Specular, Shininess, вам нужно указать теплый цвет (для поверхности, обращенной к свету) и холодный цвет (для тех, кто смотрит в сторону).Кроме того, относительный вклад диффузного цвета в холодные и теплые цвета контролируются свойствами Alpha и Beta соответственно. См. также https://en.wikipedia.org/wiki/Gooch_shading

  • Встроенные текстуры с формой 3D-моделей

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.