Цифровые модели местности и рельефа

1. Цифровые модели местности (ЦММ) и рельефа (ЦМР)

2. Пространственные данные по факторам почвообразования

S = f(s, c, o, r, p, a, n) + ε
Климат
Рельеф
Организмы
Порода
ЦМР
Климатические модели
(worldclim.org)
Дистанционное
зондирование
Оцифрованные
геологические
карты

3. Глобальные цифровые модели рельефа

1.
2.
3.
4.
5.
GTOPO30;
SRTM;
GMTED2010;
ASTER GDEM;
WorldDEM.
Источник – U.S. Geological Survey
http://earthexplorer.usgs.gov/

4. ЦММ vs ЦМР

5.

Цифровая модель местности
SRTM Тамбовской равнины

6. Эволюция ЦММ

7. Источники данных

• http://srtm.csi.cgiar.org/ - SRTM (90 м);
• http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp/ - GDEM (30-60 м);
• http://www.intelligence-airbusds.com/worlddem/ WorldDEM (12 м);
• http://opentopography.org/ - LIDAR – данные топографии
сверхвысокого разрешения

8. Создание ЦМР

1. Сканирование и трансформация;
2. Векторизация высотных отметок;
3. Интерполяция конечных данных.

9. Построение ЦМР

ЦМР с разрешением 20 м на основе ординарного кригинга с
радиусом поиска в окрестности 500 м от 30 до 100 точек, модель
вариограммы 4-й степени, выходящей из нуля. Границы ЦМР
округлить до ближайших значений кратных 20

10. Методы интерполяции

1. Метод обратных расстояний (Inverse Distance to a
Power) ;
2. Кригинг (Kriging);
3. Метод минимума кривизны (Minimal Curvature);
4. Метод полиномиальной регрессии (Polynomial
Regression);
5. Метод радиальных базисных функций (Radial Basis
Funсtions);
6. Метод Шепарда (Shepard's method);
7. Метод триангуляции (Triangulation with Linear
Interpolation).

11. Какой метод интерполяции лучше?

Обратного
расстояния
Кригинг
Триангуляция
Делоне
Определяется целью и задачами исследования,
особенностями исходных данных и характером
явления

12. Основные типы вариограммы

13. Моделирование вариограммы

Линейная модель 74%
Кубическая модель 96%
Параметры модели семивариограмм используются для
пространственной интерполяции данных методом кригинга,
поэтому точность семивариограммы обуславливает точность
интерполяции данных (Brus, Gruijer, 1997).

14. Сглаживание, удаление шума, гидрологическая коррекция

15. Цифровая модель рельефа

Абсолютная
высота, м:

16. Морфометрические характеристики рельефа

Индекс конвергенции
Фактор длины/крутизны
склона (LS)
Плановая кривизна
Профильная кривизна
Прямая солнечная инсоляция,
Вт/м2год
Рассеянная солнечная инсоляция,
Вт/м2год

17. Отображение регулярной сети высот на плоскости

Абсолютная высота
Направление тока

18.

Категории крутизны
Категории формы
Крутизна, °
Вогнутая
форма
1° 3° 5° 7°
10°
15°
-90
Выпуклая
форма
0
90

19.

2
1
1
Легенда:
2