Топографічні моделі для машин та дистанційного зондування

Топографія часто має величезний вплив на розподіл поживних речовин та потенціал врожайності. GeoPard створює топографічні моделі машин, дистанційне зондування та, якщо такі є, набори даних LIDAR. 

Давайте глибше зануримося в нові топографічні похідні, які ми щойно додали до GeoPard.

Позиція для заміщення визначається як різниця між центральним пікселем та середнім значенням навколишніх комірок. Іншими словами, плями з від’ємними значеннями означають польову низовину, плями з додатними значеннями – польову височину.

Ви можете мати вершину пагорба на “низькій” висоті, яка має дуже відмінні властивості ґрунту, ніж середній схил або западина. Висота, нахил та експозиція Не можу цього показати. Положення рельєфу розраховується в метрах.

Схил — кут нахилу до горизонту. Зазвичай він обчислюється в градусах або відсотках нахилу. GeoPard робить це в градусах.

Міцність визначається як середня різниця між центральним пікселем та навколишніми його комірками. Іншими словами, нерівність описує нахил в абсолютних числах (у метрах) для кожного конкретного місця (пікселя).

Шорсткість – це ступінь нерівності поверхні. Він розраховується як найбільша міжелементна різниця між центральним пікселем та навколишньою коміркою. Іншими словами, він вимірює максимальне абсолютне значення нахилу в метрах для кожного місця (пікселя).

Ці чотири топографічні похідні відображають деталі схилу, але дещо по-іншому.

Що таке топографічне моделювання?

Топографічне моделювання – це процес створення тривимірного зображення поверхні Землі. Це робиться шляхом збору даних про висоту місцевості, наприклад, за допомогою геодезичних досліджень або супутникових знімків, а потім використання цих даних для створення цифрової моделі рельєфу (ЦМР).

DEM потім можна використовувати для створення різноманітних результатів, таких як топографічні карти, 3D-моделі та навіть досвід віртуальної реальності.

Він має широкий спектр застосування, включаючи:

• Планування та розробка: Топографічні моделі можна використовувати для планування та розвитку інфраструктури, такої як дороги, залізниці та трубопроводи. Їх також можна використовувати для оцінки впливу забудови на навколишнє середовище.
• Екологічний менеджмент: Топографічні моделі можна використовувати для моніторингу та управління природними ресурсами, такими як вода, ліси та дика природа. Їх також можна використовувати для оцінки впливу зміни клімату на навколишнє середовище.
• Освіта та дослідження: Топографічні моделі можуть бути використані для ознайомлення громадськості з поверхнею Землі та її особливостями. Вони також можуть бути використані дослідниками для вивчення поверхні Землі та процесів, що відбуваються на ній.

Як виконується топографічне моделювання?

Це можна зробити різними способами, але найпоширенішим методом є використання DEM.

DEM – це сітчасте зображення поверхні Землі, де кожна клітинка сітки представляє точку з відомою висотою. DEM можна створювати з різних джерел, зокрема:

• Геодезичні роботи: Геодезисти використовують різноманітні інструменти для вимірювання висоти місцевості, такі як нівеліри, теодоліти та GPS-приймачі.
• Супутникові знімки: Супутники можна використовувати для створення цифрових моделей середньої дальності (DEM) шляхом вимірювання відстані між супутником та поверхнею Землі.
• Аерофотозйомка: Аерофотознімки можна використовувати для створення цифрових моделювань поверхні (DEM) шляхом вимірювання відстані між камерою та поверхнею Землі.

Після створення DEM її можна використовувати для створення різноманітних результатів, таких як топографічні карти, 3D-моделі та навіть досвід віртуальної реальності.

Переваги топографічного моделювання

Крім того, він пропонує низку переваг, зокрема:

• Точність: DEM – це високоточні зображення поверхні Землі. Це важливо для таких застосувань, як планування та забудова, де точність є надзвичайно важливою.
• Візуалізація: Топографічні моделі забезпечують чітке та лаконічне уявлення про поверхню Землі. Це може бути корисним для розуміння взаємозв'язку між різними об'єктами, такими як гори, долини та річки.
• Аналіз: Топографічні моделі можна використовувати для аналізу поверхні Землі. Це можна застосувати для визначення районів, які перебувають під загрозою повеней, зсувів або інших стихійних лих.
• Зв'язок: Топографічні моделі можна використовувати для передачі інформації про поверхню Землі широкій аудиторії. Це може бути корисним для навчання громадськості щодо поверхні Землі та її особливостей.

Що таке топографічний лідар?

Лідар (визначення відстані та дальності світла) – це технологія дистанційного зондування, яка використовує світло для вимірювання відстані до поверхні Землі. Вона працює, посилаючи лазерний імпульс та вимірюючи час, необхідний для повернення імпульсу. Цю інформацію можна використовувати для створення тривимірних (3D) моделей поверхні Землі.

Топографічний лідар — це тип лідара, який спеціально використовується для створення 3D-моделей топографії Землі.

Як працює топографічний лідар

Ці системи зазвичай складаються з лазера, сканера та GPS-приймача. Лазер використовується для випромінювання світлових імпульсів, сканер — для вимірювання напрямку імпульсів, а GPS-приймач використовується для відстеження місцезнаходження системи.

Лазерні імпульси випромінюються серією ліній, а сканер вимірює інтенсивність імпульсів, коли вони повертаються. Ця інформація використовується для створення 3D-моделі поверхні Землі.

Точність даних залежить від низки факторів, включаючи потужність лазера, чутливість сканера та швидкість GPS-приймача.

Застосування топографічного лідара

Його дані можна використовувати для різних застосувань, зокрема:

• Картографування поверхні Землі
• Моніторинг змін на поверхні Землі
• Оцінка стихійних лих
• Планування інфраструктурних проектів
• Проведення наукових досліджень

Картографування поверхні Землі

Його можна використовувати для створення детальних карт поверхні Землі. Ці карти можна використовувати для різних цілей, таких як планування інфраструктурних проектів, оцінка стихійних лих та проведення наукових досліджень.

Моніторинг змін на поверхні Землі

Його можна використовувати для моніторингу змін на поверхні Землі з часом. Цю інформацію можна використовувати для відстеження наслідків природних процесів, таких як ерозія та седиментація, а також діяльності людини, як-от вирубка лісів та будівництво.

Оцінка стихійних лих

Він використовується для оцінки стихійних лих, таких як зсуви, повені та землетруси. Цю інформацію можна використовувати для визначення територій, що перебувають під загрозою, та для розробки стратегій пом'якшення наслідків.

Планування інфраструктурних проектів

Він використовується для планування інфраструктурних проектів, таких як дороги, мости та трубопроводи. Цю інформацію можна використовувати для визначення найкращих маршрутів для проектів та мінімізації впливу на навколишнє середовище.

Проведення наукових досліджень

Його можна використовувати для проведення наукових досліджень з різних тем, таких як геологія, гідрологія та екологія. Цю інформацію можна використовувати для кращого розуміння систем Землі та розробки нових технологій.

Переваги топографічного лідара

Він має низку переваг порівняно з іншими методами картографування поверхні Землі, зокрема:

• ТочністьВін дуже точний, що робить його ідеальним для застосувань, де важлива точність.
• ШвидкістьЙого можна швидко зібрати, що робить його економічно ефективним варіантом для масштабних картографічних проектів.
• ГнучкістьЙого можна використовувати для картографування різноманітних об'єктів, включаючи як природні, так і штучні.
• 3D-даніЦе 3D-зображення, що дозволяє отримувати точніші та детальніші зображення поверхні Землі.

Топографічне моделювання – це потужний інструмент, який можна використовувати для створення різноманітних результатів, включаючи топографічні карти, 3D-моделі та навіть віртуальну реальність. Він пропонує низку переваг, зокрема точність, візуалізацію, аналіз та комунікацію.