Как работает инструмент ЦМР в растр (DEM To Raster)

Цифровые данные высот поверхности в формате USGS DEM предоставляются Геологической службой США (USGS). Более подробно см. веб-сайт Картографического центра USGS Rocky Mountain либо свяжитесь с Национальным картографическим информационным центром США (507 National Center, Reston, VA 22092).

Важно подчеркнуть различия между наборами растровых данных, созданными по моделям DEM для листов карт Геологической службы США 7,5 минут и 1 градус. В следующей таблице приведено сравнение наборов растровых данных, созданных на основании этих двух источников.

Коэффициент	Набор растровых данных DEM 7,5 минут	Набор растровых данных из DEM 1 градуса
Географический экстент
по широте и долготе	7,5' x 7,5'	1° x 1°
в километрах (приблизит.)	12 км x 14 км	90 км x 110 км
Проекция	Проекция UTM	Географическая
Зона	от 1 до 60	недоступно
Основные единицы	метров	арк-секунды
Z-единицы поверхности	метров	метров
Сфероид	Кларк 1866	WGS72
Сдвиг по X	0.00000	0.00000
Сдвиг по Y	0.00000	0.00000
Расстояние между точками высот в x и y	30 м x 30 м	3 угловых секунды 75 м x 75 м (приблизит. в США)
Количество точек высоты в x и y	(варьирует) 380 x 450	(постоянно) 1201 x 1201
Изменение расстояния по поверхности между точкой высоты, распространяющийся по набору растровых данных	нет изменения, расстояние является постоянным	изменяется в зависимости от широты

Наборы растровых данных, созданные из двух различных DEM

Наборы растровых данных, построенные по 1-градусной модели DEM службы USGS, не сразу подходят для определения объемов, уклонов, либо точного анализа видимости, поскольку местоположения по x,y измеряются в градусах широты-долготы, а z-значения измеряются в метрах. Следовательно, действительное расстояние на поверхности земли, представляемое одной наземной единицей измерения не является постоянным; кроме того, единицы измерения на поверхности и для высот не совпадают.

В отличие от 7,5-минутных моделей ЦМР службы USGS, которые содержат поверхности высот с одинаковым шагом в 30 метров, 1-градусные модели ЦМР содержат наземные высоты с интервалом в 3 арк-секунды. Действительное расстояние в единицах измерения наземных координат, соответствующее отрезку в 3 арк-секунды, меняется в зависимости от широты местности, даже в пределах одного набора растровых данных. Например, в районе Южной Калифорнии, в верхней части набора растровых данных 3 арк-секунды соответствуют на местности 76,86 метрам по x и 92,36 метрам по y. В нижней части набора растровых данных 3 арк-секунды по x соответствуют на местности 77,11 метрам.В районе Северного полюса расстояние по x стремится к нулю.

7,5-минутные модели ЦМР службы USGS – побочный продукт картографической программы с использованием ортофотопланов. Некоторые ортофотопланы создавались с использованием полуавтоматических устройств для построения профилей по поверхности, которые позволяли получить высоты вдоль профилей. "Когда эти высоты повторно определялись с шагом 30 метров по квадратной сетке, методики интерполяции позволяли вычислить высоты, которые имеют гораздо более значимую пространственную автокорреляцию параллельно профилям, чем в перпендикулярном к профилям направлении. Многие изображения, полученные по этим моделям, имеют четко видные полосы, расположенные параллельно направлению сканирования. Для получения подробной информации об этом см.: Mark, D., "Automated Detection of Drainage Networks from Digital Elevation Models" в издании Proceedings of the Sixth International Symposium on Computer Assisted Cartography (Auto-Carto VI), Vol. 2, 1983, pp. 288–298.

Вы можете проверить данные на наличие этого эффекта путем создания и отображения отмывки набора растровых данных с помощью инструмента Отмывка (Hillshade). При появлении полос перед тем, как продолжить использование растра высот, рекомендуется сгладить значения с помощью инструмента Фильтр (Filter), используя фильтр типа LOW (низкочастотный)

Проецирование моделей DEM

Чтобы модель поверхности можно было использовать для определения объемов, уклонов и точного анализа видимости, наземные единицы измерения в 1-градусной модели USGS DEM должны быть перепроецированы в неугловые единицы измерения, например, в универсальную поперечную проекцию Меркатора (UTM) или проекцию Ламберта (LAMBERT). Кроме того, единицы измерения по z должны быть выражены в тех же единицах измерения, что и у наземных координат.

Воспользуйтесь инструментами Задать проекцию (Define Projection) или Проецировать растр (Project Raster) (с использованием BILINEAR (билинейной) или CUBIC (кубической) техники пересчета) для конвертации набора растровых данных в нужную проекцию или изменения датумов.

Датум WGS72 работает с методами трансформации, которые не подходят для датумов NAD27 или NAD83, следовательно, необходимо использовать эквивалентный датум.

Более подробно о датумах

Примечание:

Инструмент Проецировать (Project) не выполняет операций по преобразованию единиц измерения по Z. Используйте инструмент Умножить (Times) для конвертации Z-единиц путем умножения их на коэффициент (например, растр * 0,3048).