Задание 1. Загрузить растровые файлы высот SRTM

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 12

ОСНОВЫ РАБОТЫ В ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ GLOBAL MAPPER

Global Mapper – приложение, позволяющее просматривать, конвертировать, преобразовывать, редактировать и распечатывать различные карты и векторные наборы данных. Программа может работать с огромных количеством растровых и векторных форматов, GPS-навигаторами, создавать 3D-модели местности. Отличительной особенностью Global Mapper является способность изменять растровые слои – обрезать, трансформировать в различные проекции и т.д.

Задание 1. Загрузить растровые файлы высот SRTM

Глобальные цифровые модели рельефа – это ЦМР, охватывающие всю или почти всю территорию Земли. Такие модели создаются в рамках крупных научных проектах международными, государственными или коммерческими организациями. Некоторые из них находятся в открытом (бесплатном) доступе в сети Интернет и доступны для скачивания всеми желающими.

Каждая такая модель представляет собой растровое (то есть состоящее из неделимых элементов – пикселов) изображение, для каждого пиксела которого определено значение абсолютной высоты. Размер земной поверхности, соответствующий одному пикселу, определяет пространственное разрешение модели. Оно может составлять для разных моделей от 10 м до 1 км.

Рассмотрим в качестве примера одну из наиболее известных глобальных цифровых моделей рельефа SRTM – Shuttle radar topographic mission (Радиолокационная топографическая миссия шаттла). Эта модель была создана на основе радиолокационной съёмки поверхности Земли, осуществлённой с 11 по 22 февраля 2000 года с помощью аппаратуры, установленной на борту американского космического корабля многоразового использования (шаттла) «Индевор». Зона, охваченная съёмкой, располагалась между 60° с. ш. до 54° ю. ш. Всего было собрано более 12 терабайт данных, которые в течение 2 лет проходили обработку специалистами NASA, выделение береговых линий и водных объектов, фильтрацию ошибочных значений и др.

В результате получена цифровая модель рельефа (ЦМР) в растровой форме. Данные съемки представляют собой набор файлов, каждый из которых покрывает территорию размером 1х1 градус. Разрешение равно 1 угловую секунду (30 м) для территории США (SRTM1) и 3 угловые секунды в 1 пикселе (90 м) для всего остального мира (SRTM3). Такой квадрат является матрицей размером 1201х1201 элементов (пикселов), а для SRTM1 – 3601х3601. Каждому пикселу присвоена высотная отметка в метрах, высотное разрешение (то есть шаг высоты) составляет 1 м. При этом необходимо помнить, что особенностью SRTM (как, впрочем, и других глобальных моделей, полученных с помощью дистанционного зондирования) является тот факт, что модель содержит данные не о топографический, а об отражательной поверхности – то есть высоту деревьев, кустарников, снежного покрова и т.д., от которых отражался радиосигнал, а на застроенных территориях – высоту некой осредненной поверхности. Однако с увеличением размеров территории данный фактор становится менее существенным

Эти файлы можно свободно скачать с сайта https://srtm.csi.cgiar.org. Каждый файл имеет размеры 5х5 градусов.

Сам по себе скачанный файл изображения слабо пригоден для работы. Большую ценность представляет заложенная в нём информация о координатах и высотах каждого пиксела, которую можно визуализировать в геоинформационных системах (ГИС) и строить на её основе разнообразные модели рельефа и модели, производные от них.

Существует большое количество ГИС, способных работать с данными SRTM. Одной из наиболее подходящих для этого является ГИС Global Mapper. Данную ГИС (как англо- так и русскоязычную версию) возможно легко скачать в Интернете, используя инструмент поиска, например, https://google.ru и установить на персональный компьютер. Интерфейс программы показан на рисунке 1.

Рисунок 1 – Интерфейс ГИС Global Mapper

Нажав на кнопку «Открыть файлы с данными», необходимо выбрать загружённый и разархивированный файл изображения данных SRTM и открыть его. Изображение визуализируется на экране (рисунок 2). В левой части экрана появляется шкала высот, в нижнем правом углу – масштабная линейка. При этом можно выбрать особенности визуализации в выпадающем меню панели инструментов (элемент 17 на рисунке 3). Выбрав различные варианты (Atlas шейдер, Color Rump шейдер, Глобальный шейдер, HSV шейдер) можно добиться разных вариантов цветной окраски изображения. Выбор варианта «Градиент» позволит раскрасить изображение оттенками серого цвета, «Шейдер уклонов» присваивает цвет пикселам в зависимости от величины наклона поверхности, а «Раскраска направлений уклонов» – в зависимости от величины азимута направления уклона.

Рисунок 2 – Загруженное изображение SRTM

Рисунок 3 – Панель инструментов ГИС Global Mapper

Задание 2. Применить различные шейдеры. Каждый вариант раскраски копировать в Word с указанием шейдера.