Глобальная модель рельефа - Global relief model

Пример глобальной модели рельефа: слой коренных пород Земли 2014 (топография над сушей, батиметрия над океанами и крупными озерами, подледная топография над ледяными щитами)
STL 3D модель Земли без жидкой воды, но со льдом, с 20-кратным увеличением высоты

А глобальная модель рельефа, иногда также обозначается как глобальная топографическая модель или же составная модель, сочетает цифровая модель рельефа (DEM) данные по суше с цифровым батиметрия данные модели (DBM) над покрытыми водой территориями (океаны, озера) для описания рельефа Земли. Таким образом, модель рельефа показывает, как будет выглядеть поверхность Земли в отсутствие воды или льда.

Рельеф представлен набором высоты (превышение или глубины), которые относятся к некоторой опорной поверхности по высоте, часто средний уровень моря или геоид. Глобальные модели рельефа используются для множества приложений, включая геовизуализация, геологический, геоморфологический и геофизический анализы, гравитационное поле моделирование, а также геостатистика.

Измерение

Глобальные модели рельефа всегда основаны на комбинациях наборов данных из разных дистанционное зондирование техники. Это связано с тем, что не существует единого метода дистанционного зондирования, который позволял бы измерять рельеф как на засушливых, так и на покрытых водой территориях. Данные о высоте над землей часто получают из ЛИДАР или же inSAR измерения, а батиметрия приобретается на основе СОНАР и альтиметрия. Глобальные модели рельефа могут также содержать возвышения коренных пород (подледный-топография ) под ледяными щитами Гренландия и Антарктида. Толщина ледяного покрова, в основном измеряемая через ледоход. РАДАР, вычитается из высоты поверхности льда, чтобы обнажить коренную породу.

Пространственное разрешение

В то время как цифровые модели высот часто описывают топографию суши Земли с разрешением от 1 до 3 угловых секунд (например, от SRTM или же АСТЕР миссии), глобальная батиметрия (например, SRTM30_PLUS), как известно, имеет гораздо меньшее пространственное разрешение в километровом диапазоне. То же самое и с моделями коренных пород Антарктиды и Гренландии. Поэтому глобальные модели рельефа часто строятся с разрешением 1 угловая минута (что соответствует примерно 1,8 км проводок). Некоторые продукты, такие как сетки SRTM30_PLUS / SRTM15_PLUS с разрешением 30 и 15 угловых секунд, предлагают более высокое разрешение для адекватного представления измерений глубины SONAR, если они доступны. Хотя ячейки сетки разнесены на 15 или 30 угловых секунд, когда измерения с помощью SONAR недоступны, разрешение намного хуже (~ 20-12 км) в зависимости от таких факторов, как глубина воды.

Общедоступные наборы данных

Наборы данных, произведенные и опубликованные для общественности, включают Earth2014, SRTM30_PLUS и ETOPO1.

Земля 2014 (2015)

Четыре различных слоя топографии модели Earth2014. По часовой стрелке сверху слева: (1) поверхность Земли, (2) коренная порода, (3) эквивалентная горной породе топография, (4) батиметрия и поверхность льда.

Самая последняя глобальная модель рельефа - Земля 2014,[1] разработан в Университете Кертина (Западная Австралия) и Мюнхенском техническом университете (Германия). Earth2014 предоставляет наборы глобальных сеток рельефа Земли с разрешением 1 угловая минута в различных представлениях на основе данных о коренных породах и ледяном покрове над Антарктидой (Bedmap2) и Гренландией (Топография коренных пород Гренландии) за 2013 год, батиметрии SRTM_30PLUS за 2013 год и SRTM V4 за 2013 год. .1 Топография суши SRTM.

Earth2014 предоставляет пять различных уровней данных о высоте, включая поверхность Земли (нижний слой атмосферы), топографию и батиметрию океанов и крупных озер, топографию, батиметрию и коренные породы, толщину ледяного покрова и топографию, эквивалентную горной породе. Глобальные сетки Земли2014 представлены в виде высот относительно средний уровень моря, и как радиусы планет относительно центра Земли, которые показывают форму Земли.

SRTM30_PLUS (2014)

SRTM30_PLUS[2] представляет собой комбинированную батиметрическую и топографическую модель, созданную Институт океанографии Скриппса (Калифорния). Версия 15_PLUS имеет разрешение 0,25 угловой минуты (около 450 м проводок), а версия 30_PLUS предлагает разрешение 0,5 угловой минуты (900 м). Батиметрические данные в SRTM30_PLUS получены в результате зондирования глубины (SONAR) и спутниковой альтиметрии. Батиметрический компонент SRTM30_PLUS регулярно обновляется новыми или улучшенными наборами данных, чтобы постоянно улучшать и уточнять описание геометрии морского дна. По суше включены данные SRTM30 от USGS. SRTM30_PLUS предоставляет справочную информацию для Гугл Земля и Карты Гугл.

ЭТОПО1 (2009 г.)

ЭТОПО1[3] Глобальная модель рельефа 1 угл. Мин., Созданная Национальный центр геофизических данных (Колорадо) предоставляет два уровня рельефной информации. Один слой представляет глобальный рельеф, включая коренные породы над Антарктидой и Гренландией, а другой слой - глобальный рельеф, включая высоту поверхности льда. Оба слоя включают батиметрия над океанами и некоторыми крупными озерами Земли. Топография суши и батиметрия океана ETOPO1 основаны на топографии SRTM30 и множестве объединенных батиметрических съемок. Историческими версиями ETOPO1 являются модели разгрузки ETOPO2 и ETOPO5 (разрешение 2 и 5 угловых минут).

Глобальная модель рельефа ETOPO1 основана на модели коренных пород Bedmap1 2001 года над Антарктидой, которая теперь заменена значительно улучшенными данными о коренных породах Bedmap2. Информация о глубинах океана, содержащаяся в ETOPO1, заменяется несколькими обновлениями батиметрии SRTM30_PLUS.

Рекомендации

  1. ^ Hirt, C .; Рексер, М. (2015). «Земля 2014: 1 угловая минимальная форма, топография, коренные породы и модели ледяного покрова - доступны в виде данных с координатной привязкой и сферических гармоник со степенями 10 800» (PDF). Международный журнал прикладных наблюдений за Землей и геоинформации. 39: 103–112. Bibcode:2015IJAEO..39..103H. Дои:10.1016 / j.jag.2015.03.001. Получено 20 февраля, 2016.
  2. ^ Sandwell, D .; и другие. (2014). «Новая глобальная морская гравитационная модель от CryoSat-2 и Jason-1 показывает скрытую тектоническую структуру». Наука. 346 (6205): 65–67. Bibcode:2014Наука ... 346 ... 65S. Дои:10.1126 / science.1258213. PMID  25278606.
  3. ^ Amante, C .; Икинс, Б. (2009). «Модель глобальной помощи ETOPO1 1 Arc-Minute: процедуры, источники данных и анализ». Технический меморандум NOAA NESDIS NGDC-24. Дои:10.7289 / V5C8276M.

внешняя ссылка