Legfrissebb híreink

SRTM domborzat mindenkinek

Kütyü magazin - 2005. május 20.

A tájképtől a digitális terepmodellig

Az eddigi legteljesebb, közel globális, jó felbontású domborzati adatokkal házilag kísérletezve feltárul a térhatású világ, de navigációs programokban, GPS-be töltheto térképekben is találkozhatunk az SRTM adatokkal.

Az alábbi cikk nyomtatott formában is olvasható a GPS Magazin 2004/5. számában.

Környezetünk valósághu ábrázolásával és a térbeliség érzetének visszaadásával idonként a muvészetek területén is találkozhatunk (1. kép).

Id. Markó Károly: Visegrád (1826-30, Magyar Nemzeti Galéria)

 1. kép. Id. Markó Károly Visegrád címu festménye (1826-30, Magyar Nemzeti Galéria)

Sokkal alapvetobb igény a topográfia ismerete a tájékozódni vágyók, a térképhasználók számára, nem is beszélve a különféle tudományos és ipari alkalmazásokról. Ha a valóság leképezése egy síkbeli vetületként valósul meg, akkor a térkép síkjában a domborzatábrázolás történhet lejtoirányú csíkozással, magassági színezéssel, domborzatárnyékolással, vagy szintvonalrajzzal. Amennyiben ki szeretnénk lépni a síkból, úgy "tapintható" térbeli makettet kellene készítenünk (ezt sajnos ezen a papíron nem tudjuk nyújtani), vagy egyéb trükkökhöz kell folyamodnunk (sztereo-képpár, színszuros szemüvegek), kihasználva, hogy bal és jobb szemünkkel kicsit más szögben látjuk a világot. Bár a térélmény kisebb, a valósághuség megmaradhat, ha a fényképhez, festményhez hasonlóan perspektivikus, tömbszelvény-szeru ábrázolással – nevezzük ezt két és fél dimenziónak – próbáljuk megjeleníteni környezetünket, ezúttal a számítógép segítségével (2. kép).

 

Landsat ETM+ SRTM domborzattal

 

2. kép. A Sztoj (1677 m, Kárpátalja) csoportja

SRTM domborzatra feszített Landsat ETM+ (GeoCover 2000 sorozat) muholdfelvételen

Ehhez egy digitális felületmodellre van szükségünk, vagyis magassági adatok valamilyen módon rendezett halmazára, hogy ezen adatokból – matematikai függvények segítségével – a terület domborzatát közelíto modell-felületet hozhassunk létre. Erre a felületre tudjuk azután ráfeszíteni a megjeleníteni kívánt felülnézeti képet, például muholdképet vagy ortofotót. Tekintsük át, hogyan is jöhet létre egy ilyen magasságmodell! Mire lehetové vált, hogy a térképek digitális úton készüljenek, addigra szerte a világban számos nagy méretarányú topográfiai térképmu született (a terepi felmérés mellett sokszor légifénykép-párok fotogrammetriai kiértékelésével), igen részletes szintvonal-ábrázolással. Amennyiben a szintvonalak már digitalizált, magassági értékkel ellátott vektoros adatként is rendelkezésre állnak, illetve, ha eleve így készülnek, kézenfekvo lehetoségként kínálkozik, hogy a szintvonalakból vezessünk le sok-sok magassági pontot, amelyek hálózatából azután létrehozható a felületmodell. Két fo felületmodell-típus ismert: a TIN és a GRID modellek (3. kép).

 

 

3. kép. A szintvonalas ábrázolás, a háromszögek alkotta TIN, és a rácspontokból álló GRID modellek (Bitters 1997 nyomán)

 

A TIN (Triangulated Irregular Network - háromszögesített szabálytalan háló) esetében a magassági pontok egymással érintkezo háromszögek csúcsaiban vannak. A lapok a terep felszínéhez simulnak, a csúcspontok surusége tagolt felszínen nagyobb. A GRID modellben a magassági értékek egy rácsháló középpontjaiban adottak. Digital Elevation Model (DEM) alatt általában ilyet értenek, a késobbiekben ezekkel foglalkozunk. A modell geometriai felbontása a rácsot alkotó négyszögek suruségével, vagyis a terepi cellaméret csökkenésével arányosan no, ez azonban nem feltétlenül jelent ugyanilyen mértéku minoségi növekedést. Példaként említhetjük a hazai DDM-10 és DDM-50 jelu digitális domborzatmodelleket. Mindketto a Magyar Honvédség 1:50 000-es méretarányú topográfiai térképeinek szintvonalrajza alapján készült, csak az elobbit 10 x 10 m-es, míg az utóbbit 50 x 50 m-es cellamérettel (mintavételi suruséggel) vezették le. Késobb a FÖMI létrehozta az 1:10 000-es méretarányú topográfiai térképmu domborzati tisztázati rajzai alapján 5 x 5 m-es ráccsal készült digitális domborzatmodellt.

 

Említettük, hogy légifelvételeket korábban is alkalmaztak szintvonalas domborzatrajz készítésére, sot a fent említett domborzatmodellek javítására is. A digitális fotogrammetria eszközeivel feldolgozott légi- és urfelvételekbol a domborzatmodell közvetlenül is kinyerheto, amennyiben meg tudjuk határozni a felvételeket készíto kamera vagy szenzor, a felvételek, és a felszíni paraméterek közötti geometriai kapcsolatot. Így nem a terepfelszínt képezzük le, mint a szintvonalak esetében, hanem a növényzettel és épületekkel burkolt felszínt. A síkrajz elemeit is tartalmazó digitális felületmodellt, más néven digitális terepmodellt épített környezet megjelenítésekor igen jól lehet alkalmazni. Látványtervezo és repülés-szimulációs programokban további kifinomult terepmodellekkel találkozhatunk, hogy a számítógépes játékokat ne is említsük! Most azonban térjünk át az urbol felmért és ingyenesen rendelkezésre álló domborzati adatokra!

 

SRTM domborzat - mindenkinek

 

2000 februárjában az Endeavour ursikló – fedélzetén a "Shuttle Radar Topographic Mission" (SRTM) radarmuszereivel – 11 nap alatt végigpásztázta a Föld felszínének nagy részét, létrehozva ezzel az eddigi legteljesebb, közel globális, nagyfelbontású magassági adatbázist, melyrol cikkünkben további információkat olvashatnak. Korábban a Magyarország teljes területére ingyenesen elérheto legrészletesebb domborzatmodellek rácsmérete 30 fokmásodperc (kb 900 x 600 m) volt. Az SRTM felmérés eredménye eredetileg egy fokmásodperces (mintegy 30 méteres) felbontású, ilyen részletesen azonban csak az USA területére eso állományok publikusak. Más tájakról – így hazánkról is – 90 méteres rácsmérettel állnak rendelkezésre a szabadon letöltheto SRTM adatok. Ez így is azt jelenti, hogy ugyanarról a területrol százszor annyi magassági információnk van a korábbi ingyenes modellekhez képest. Egyes területekre elérhetoek mintegy 30 m-es vízszintes rácstávolságú, ám sokszor nem igazán jó minoségu ingyenes domborzati adatok is: ezek az ugyancsak távérzékelés útján nyert ASTER digitális domborzatmodellek (4. kép).

 

GTOPO30

    a)

  

SRTM

  b)

 

ASTER

    c)

 

4. kép. A közel 1 km-es felbontású GTOPO30 (a), a 90 m-es SRTM (b) és a 30 m-es ASTER (c) domborzati adatok összehasonlítása a Mátra példáján. A GTOPO30 elnagyoltsága szembetuno, de az ASTER szisztematikus rácsozottsága és kiugró hibás értékei is zavaróak.

 

A jelenlegi, még nem végleges SRTM verzióban a nagyobb, vízzel, jéggel borított, és a radar számára takarásban lévo magashegyi területeken gyakran adathiány mutatkozik: az ilyen "lyukak" közül a kisebbeket sokféle programmal lehet szépen kitölteni. Az ingyenes 3DEM és MicroDEM szofverek jól használhatóak SRTM domborzatmodellek megjelenítésére. A kiemelni kívánt domborzati formák magasságához igazodó egyéni színezéssel és a domborzatárnyékolás kombinálásával, továbbá a különbözo megvilágítási iránnyal készült képek egymásra helyezésével tehetjük látványossá ezeket az adatokat (5. kép).

 

A Dél-Dunántúl SRTM domborzata

 

5. kép. A Dél-Dunántúl domborzata SRTM adatok alapján. A kék és sárga színek közötti gyors átmenet látványossá teszi a Zalától a Somogyon át a Mezoföldig legyezoszeruen elhelyezkedo, hosszanti völgyeket, de a Dráva menti erdos foltok is kiemelkednek. Az SRTM adatok 90%-os megbízhatóság mellett 16 m-es pontossággal adják meg a felszín, illetve az azt borító növényzet, vagy tereptárgyak magasságát.

(A kép még nagyobb méretben - 1,95 MB)

 

Korábbi cikkünkben már említettük, hogy az SRTM adatokat a Fugawi és az OziExplorer GPS-es térképes szoftverek is be tudják olvasni, és bemutattuk, hogy az utóbbi "3D" moduljával forgatható tömbszelvény formájában meg is lehet jeleníteni a kijelölt térképrészletet a bejárt útvonallal és a pillanatnyi GPS pozícióval együtt. A kézi vevok számára is használható ez az adatbázis. Arról beszámoltunk már, hogy Magellan GPS-ekhez többféle, SRTM adatokat tartalmazó hazai térkép érheto el. Azonban a Garmin tulajdonosok sem maradnak SRTM domborzatból levezetett szintvonalas térkép nélkül, ha letöltik a turistautak.hu MapSource alá, illetve a GPS-be töltheto térképeit. Hamarosan már a kéziszámítógépeken sem lesz ismeretlen ez a világ, mivel a hazai Aeromap PDA navigációs szoftver VR3 változatának egyik fo újdonsága lesz a térhatású megjelenítés SRTM domborzat alapján, ami jelentos elorelépés a korábbi perspektivikus nézethez képest.

 

Ha már rendelkezünk domborzati adatokkal, valamint a területet ábrázoló, geokódolt raszteres fedvénnyel, akkor a 3DEM szoftverrel is készíthetünk tömbszelvényt (2. kép), a jobb térhatás érdekében piros-kék szemüveggel nézheto változatban is. A domborzatmodellre húzott térkép vagy muholdfelvétel felett tetszoleges útvonal, vagy  GPS tracklog nyomvonala mentén virtuális berepülést végezhetünk, ráadásul mindezt videó fájlba is menthetjük. Amennyiben nem légifényképet vagy muholdfelvételt szeretnénk használni, és fotórealisztikus tájképek készítése a célunk, akkor kezdésként próbálkozhatunk például a Terragen szoftver – nem regisztrált verzióban is kifinomult – lehetoségeivel. Dolgozhatunk a program által generált, olykor bizarr tájakkal, de alapozhatunk valós domborzatra is. Ez utóbbi módon készült a 6. kép amator próbálkozásként, 3DEM-bol a Terragen formátumába mentett SRTM magassági adatokkal. Fények és árnyékok, víz és levego, színek és anyagok játéka ez egy képzelet szülte, vagy a valóságot utánozni akaró világban.

 

A Dunakanyar látképe

 

6. kép. A Dunakanyar látképe a Prédikálószék csúcsa felol. Az SRTM alapú domborzatot aTerragen program effektusai teszik fénykép-szeruvé.

 

Ha a fenti cikk nyomán az Olvasó esetleg kedvet kapott arra, hogy mindezeket maga is kipróbálja, úgy az alábbi linkek a segítségére lehetnek!

 

Hasznos linkek

 

Domborzati adatok:

Megjeleníto szoftverek:

Landsat muholdfelvételek:

Domborzatmodellek, muholdfelvételek kezelése amatorök számára is, további lelohelyekkel:

Vissza