《Python地理空间分析指南(第2版)》——1.5 高程数据

简介:

本节书摘来自异步社区《Python地理空间分析指南(第2版)》一书中的第1章,第1.5节,作者: 【美】Joel Lawhead(莱哈德) 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

1.5 高程数据

数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是一个星球表面的三维模型。本书中的星球如果没有特别说明就是指地球。数字高程模型的历史虽然没有遥感影像复杂,但也不简单。在发明计算机之前,高程数据只能通过土地勘测之后显示在地形图上。虽然已经存在使用粘土或者木材创建立体图像和物理模型的技术,但是它们都没有大规模地应用到地理学上。

数字高程模型概念最早出现于1986年。当时法国国家太空研究中心(Centre national d'études spatiales,CNES)发射了SPOT-1卫星,其中携带了一个立体雷达。该系统创建了第一个可用的DEM。之后欧美等国也遵循了这一标准进行了若干卫星数据采集任务。2000年2月,“奋进号”航天飞机执行了雷达地形勘测任务(Shuttle Radar Topography Mission,SRTM),通过使用支持单通的特制雷达天线,收集了超过地表面积80%的高程数据。2009年美日合作的太空计划打破了这一纪录,该计划使用的是NASA的Terra卫星,它使用了先进的星载热辐射和反辐射(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer,ASTER)传感器。这套系统捕获的数据虽然有少许瑕疵,但是它能够覆盖地表99%的区域。因为航天飞机的轨道无法覆盖地球的两极,所以它无法捕获地表所有的区域。不过SRTM仍然是很经典的数据标准。图1-9所示是USGS提供的部分地形阴影的彩色DEM。彩色DEM上绿色的部分海拔较低,黄色和棕色的部分海拔较高。


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最近和全球高程数据有关的更具雄心的计划出现了,这个计划是通过德国分别于2007年和2009年发射的卫星TerraSAR-X和TanDEM-X来执行的。这两颗高度雷达卫星协同工作,于2014年4月5日发布了名为WorldDEM的全球DEM。其数据集的相对精度为2m,绝对精度为4m。

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