Daugiau

SRTM DEM ir palydovinė DEM sintezė

SRTM DEM ir palydovinė DEM sintezė


Turiu SRTM DEM ir DEM, gautą iš palydovo (Cartosat). Abu DEM yra užregistruoti puikiai. Dabar noriu atlikti DEM „sintezės“ procesą, kad gautumėte aukštesnės kokybės DEM produkciją.

Aš nenaudoju sintezės programinės įrangos. Abiejuose demuose nėra skylių. Man reikia įrankių dviejų DEMS lydymui, kad būtų sukurta geresnės kokybės DEM. (Svertinis vidurkis, retas atvaizdavimas arba dažniu pagrįstas filtravimas)

Noriu atlikti lanką gis.


  1. Sudėkite abu DEMS kartu ir padalinkite iš 2 į Rastro skaičiuoklę. „(RAS1 + RAS2)*. 5
  2. Užpildykite skyles A su B arba užpildykite skyles B su A.
  3. Karkee, Manoj, Brian L. Steward ir Samsuzana Abd Aziz siūlomu metodu naudokite žemo ir aukšto dažnio filtrų derinį. „Viešojo naudojimo skaitmeninio pakėlimo modelių kokybės gerinimas sujungiant duomenis“. biosistemų inžinerija 101.3 (2008): 293-305. tai gana paprasta.
  4. Naudokite liekanų kartografavimo metodą, kaip pasiūlė Papasaika, H., D. Poli ir E. Baltsavias. „Skaitmeninių aukščių modelių sintezės sistema“. Int Arch Photogramm Remote Sens Spatial Inf Sci 37.B2 (2008): 811-817.

Visos nuorodos skirtos atviros prieigos straipsniams.


1 & thinspkm pasėlių dangos duomenų rinkinys nuo 1690 iki 1999 m. Skandinavijoje

Erdviškai aiškūs istoriniai žemės dangos duomenų rinkiniai yra būtini ne tik klimato ir aplinkos dinamikos modeliavimui, bet ir būsimo žemės naudojimo, aprūpinimo maistu, klimato ir biologinės įvairovės prognozėms. Tačiau plačiai naudojami pasauliniai duomenų rinkiniai yra sukurti kontinentinio ir pasaulinio masto analizei ir modeliavimui. Jų tikslumas priklauso nuo regioninių rekonstrukcijos rezultatų patikrinimo. Šiame tyrime iš kelių šaltinių renkami kiekvieno Skandinavijos administracinio vieneto (parapijos/savivaldybės/apskrities) pasėlių plotų duomenys. Pasėlių plotų duomenys yra patvirtinti, kalibruoti, interpoliuoti ir paskirstyti į 1 km × 1 km tinklelio ląsteles. Tada mes sukuriame duomenų rinkinį su erdviniu pasėlių plotu nuo 1690 iki 1999 m. Rezultatai rodo, kad pasėlių plotas padidėjo nuo 1,82 × 10 6 ha iki 6,71 × 10 6 ha nuo 1690 iki 1950 m. Ir 1999 m. Sumažėjo iki 5,90 × 10 6 ha Prieš 1810 m. Pasėlių plotas išsiplėtė pietų Skandinavijoje ir išliko stabilus šiaurinėje Skandinavijos dalyje. 1810–1910 m. Šiaurės Skandinavija šiek tiek išplėtė pasėlius. Pasėlių plotas greitai padidėjo pietinėje tyrimo zonos dalyje, prieš tai šiek tiek pasikeitus. Po 1950 m. Pasėlių plotai pradėjo mažėti daugelyje regionų, ypač rytinėje Skandinavijos dalyje. Lyginant pasaulinius duomenų rinkinius su šiuo tyrimu, nors visas Skandinavijos pasėlių plotas sutinka tarp SAGE (tvarumo ir pasaulinės aplinkos centro), HYDE (pasaulinės aplinkos istorijos duomenų bazės) 3.2, PJ (Pongratz Julia) ir šio tyrimo, erdviniai modeliai rodo didelius skirtumus, išskyrus Daniją tarp HYDE 3.2 ir šio tyrimo. Duomenų rinkinį galima atsisiųsti iš https://doi.org/10.1594/PANGAEA.926591 (Wei ir kt., 2021).

Žmonių įtakojama žemė yra pagrindinis antropogeninių pasaulinių Žemės sistemos pokyčių komponentas (Verburg ir kt., 2016). Taigi istoriniai žemės naudojimo duomenys yra svarbūs norint suprasti žemės naudojimo ir žemės dangos pokyčių (LULCC) poveikį pasauliniams pokyčiams. Nuo visiškai natūralios augmenijos būklės iki XX amžiaus buvo tikėtina, kad pasikeitus žemės naudojimui padidėjo Žemės albedo spinduliavimo jėga - 0,15 ± 0,10 W m −2 (Myhre ir kt., 2013). 1980–2005 m., Kai vidutinės platumos natūralūs miškai buvo paversti pasėliais ir ganyklomis, sumažėjo latentinis šilumos srautas ir padidėjo protingas šilumos srautas vasarą (Findell ir kt., 2017). Pasaulinis CO 2 Žemės naudojimo ir žemės dangos pakeitimo metu išmetamų teršalų kiekis iš viso sudarė apie 206 ± 57 Pg C nuo 1750 iki 2018 m. (Gasser ir kt., 2020). Visos aukščiau pateiktos klimato ir aplinkos dinamikos išvados padarytos naudojant erdviškai aiškius istorinius žemės dangos duomenų rinkinius. Istorinė žemės dangos pasikeitimo informacija taip pat yra svarbi kaip pagrindinė būsimos žemės naudojimo, aprūpinimo maistu, klimato ir biologinės įvairovės prognozių analizė (Foley ir kt., 2011 Hurtt ir kt., 2011 Ellis ir kt., 2012 Brovkin ir kt., 2013 Fuchs ir kt., 2015 Mehrabi ir kt., 2018).

SAGE (Tvarumo ir pasaulinės aplinkos centras Ramankutty ir Foley, 1999, 2010), HYDE (Pasaulinės aplinkos istorijos duomenų bazė Klein Goldewikk, 2001 Klein Goldewijk ir kt., 2017), PJ (Pongratz Julia Pongratz ir kt., 2008) ir KK10 (Kaplan ir Krumhardt 2010 Kaplan ir kt., 2009, 2011) duomenų rinkiniai pateikiami kaip keturi reprezentatyvūs pasaulinio žemės naudojimo/dangos duomenų rinkiniai. Šie pasauliniai duomenų rinkiniai yra plačiai naudojami modeliuojant pasaulinę ir regioninę klimato kaitą arba anglies dioksido biudžetą dėl jų erdvinės rezoliucijos ir ilgalaikės aprėpties (Foley ir kt., 2005 Olofsson ir Hickler, 2007 Strassmann ir kt., 2008 Pongratz ir kt., 2009b, 2010 Van Minnen ir kt., 2009 Arora ir Boer, 2010 Hurtt ir kt., 2011 Kaplan ir kt., 2011 Brovkin ir kt., 2013 Yan ir kt., 2017 Zhang ir kt., 2017 Friedlingstein ir kt., 2020). Tačiau pasauliniai duomenų rinkiniai yra sukurti kontinentinio ir pasaulinio masto analizei ir modeliavimui (Klein Goldewijk, 2001 Pongratz ir kt., 2009a Ramankutty ir Foley, 2010). Naudojant gyventojų duomenis pasauliniam istoriniam žemės naudojimui įvertinti, gali kilti didelių neapibrėžtumų ir apribojimų pateikiant regioninio masto detales (Klein Goldewijk ir Verburg, 2013). Daugelis regioninių žemės naudojimo rekonstrukcijų rodo, kad pasauliniai duomenų rinkiniai turi nemenkų neatitikimų, atspindinčių regioninius erdvinius žemės naudojimo modelius istoriškai, ypač pasėlių atžvilgiu. Remiantis istoriniais dokumentais pagrįstomis rekonstrukcijomis, daroma išvada, kad SAGE, HYDE ir PJ duomenų rinkiniai turi trūkumų fiksuojant istorinio pasėlių kaitos erdvinį pasiskirstymą Kinijoje (Li ir kt., 2010 Zhang ir kt., 2013 Li ir kt., 2016, 2019 Wei ir kt., 2019). JAV HYDE žemėlapiai iš esmės nepakankamai įvertina pasėlių tankumą regionuose, kuriuose yra daug pasėlių, tačiau pervertina tai mažo tankio vietovėse 1850–2016 m. (Yu ir Lu, 2018). Nei KK10, nei HYDE neužfiksuoja smulkaus atviro žemės erdvinio modelio, kaip nustatyta Europos žiedadulkių pagrindo rekonstrukcijose keturis ikipramoninius laiko taškus (Kaplan ir kt., 2017). Pasaulinių duomenų rinkinių neapibrėžtumas gali būti perkeltas į didesnį neapibrėžtumą, kiekybiškai įvertinant antropogeninio žemės dangos pokyčio (ALCC) poveikį klimatui ir aplinkai tiek vietiniu, tiek regioniniu mastu (Yang ir kt., 2018 Lejeune ir kt., 2018 Yu ir kt., 2019 m.) ). Todėl „PAGES LandCover6k“ ir susijusių projektų tikslas yra pagerinti ALCC duomenų rinkinius tiek pasauliniu, tiek regioniniu mastu, remiantis bendra informacija, gauta iš žiedadulkių rekonstrukcijų, archeologinių ir istorinių duomenų bei kitų rekonstrukcijų (Gaillard ir kt., 2015 Widgren, 2018a). Pasaulinių produktų klaidas galima įvertinti arba ištaisyti naudojant regioninius kiekybinius rekonstruotus žemės dangos duomenis ir regioninius agrarinės istorijos žemėlapius (Widgren, 2018b Fang ir kt., 2020).

Kiekybinė istorinių regioninių pasėlių pokyčių rekonstrukcija neįmanoma be kruopščiai išnagrinėtų ir paskelbtų istorinių įrašų ar duomenų rinkinių esant didelei erdvinei rezoliucijai. Skandinavija (Švedija, Norvegija ir Danija) turi išsamius pasėlių plotų įrašus, skirtus kiekybiniams istoriniams pasėlių duomenų atkūrimui. Skandinavijoje, nors dirbama žemė užima nedidelę žemės ploto dalį, ūkininkai istoriškai buvo ekonominių ir socialinių pokyčių varikliai (Gadd, 2011 Jansson, 2011). Pasėlių plotas per pastaruosius kelis šimtmečius labai pasikeitė dėl gyventojų skaičiaus augimo, didėjančio maisto vartojimo, technologijų diegimo ir žemės reformų (Anderberg, 1991 Almås, 2004 Vejre ir Brandt, 2004 Jansson, 2011). Empiriniai regioninio lygio tyrimai ir istoriniai vyriausybės dokumentai rodo, kad Skandinavija iki XX amžiaus patyrė spartų žemės ūkio vystymąsi (Olsson ir Svensson, 2010 Jansson, 2011 Nielsen ir kt., 2012 Cui ir kt., 2014). Tada žemės ūkis tapo intensyvesnis ir specializuotas. Skandinavijos studijose daugiausia dėmesio buvo skiriama žemės ūkio politikai, žemės ūkio ekonomikai, gyvenvietėms ir gyventojams bei kraštovaizdžio istorijai (Anderberg, 1991 Olsson ir kt., 2000 Almås, 2004 Vejre ir Brandt, 2004 Gustavsson ir kt., 2007 Olsson ir Svensson, 2010 Jansson , 2011 Eriksson ir Cousins, 2014 Levin ir kt., 2014 Mazier ir kt., 2015 Jacks, 2019).

Daugumos Skandinavijos žemės ūkio istorijos tyrimų rezultatų negalima tiesiogiai įtraukti į klimato ir aplinkos modelius. ALCC poveikio klimatui ir aplinkai negalima tiksliai įvertinti be tinkleliais pagrįstų pasėlių žemėlapių (Ramankutty ir Foley, 1999 Lin ir kt., 2009), kurie taip pat yra būtini norint tiksliai įvertinti pasaulinius duomenų rinkinius (Fang ir kt., 2020). Tačiau Skandinavijoje buvo nedaug bandymų sukurti tinkleliu pagrįstus istorinius pasėlių duomenis. Žiedadulkėmis pagrįsta kiekybinė holoceno regioninės augmenijos dangos Europoje rekonstrukcija buvo pateikta 1 ∘ × 1 ∘ erdvinės skalės duomenų rinkinyje, skirtame klimato modeliavimui Skandinavijoje (Trondman ir kt., 2015). Norėdami palengvinti modeliavimo tyrimus su didelio tikslumo regioniniais įvesties duomenimis, Li ir kt. (2013) Švedijoje ir Norvegijoje sukūrė pasėlių plotų pokyčių duomenų rinkinį nuo 1875 iki 1999 m. Buvo surinkta medžiaga iš daugiausia dviejų šaltinių, įskaitant Švedijos duomenis iš oficialios žemės ūkio statistikos ir Norvegijos socialinių mokslų duomenų tarnybų pateiktus duomenis (NSD https://nsd.no/nsd/english/, paskutinė prieiga: 2012 m. Lapkričio 16 d.). Norint gauti pasėlių duomenų rinkinį, kurio erdvinė skiriamoji geba yra 0,5 used, buvo naudojami sėklų ir pasėlių konversijos, duomenų interpoliacijos ir paskirstymo bei duomenų tinklelio metodai. Šiuo metu didžiausia Skandinavijos istorinių pasėlių dangų duomenų rinkinio skiriamoji geba vis dar yra 5 ′ × 5 ′ iš pasaulinio duomenų rinkinio HYDE 3.2 (Klein Goldewijk ir kt., 2017).

Pagrindinis šio tyrimo tikslas yra Skandinavijoje labai tiksliai pateikti tinkleliu pagrįstą 1690–1999 m. Pasėlių duomenų rinkinį, rekonstruojant pasėlių plotą parapijos, savivaldybės ar apskrities lygiu ir paskirstant pasėlių plotą į 1 km × 1 km tinklelio ląsteles. Palyginti su esamais duomenų rinkiniais, mūsų naujai sukurtas pasėlių dangos duomenų rinkinys suteikia išsamesnės informacijos apie istorinių pasėlių pokyčių erdvinius modelius Skandinavijoje.

Šiame tyrime pirmiausia renkami pasėliai iš kelių duomenų šaltinių tolesniam paskirstymui. Tuo tarpu taip pat naudojami administracinio padalijimo žemėlapiai ir skaitmeninio aukščio modelio (DEM) duomenys. Žemės danga 2000 m., Pagrįsta nuotolinio stebėjimo metodais, pasirinkta siekiant apriboti istorinį pasėlių paskirstymą. Daugiau informacijos pateikiama toliau.

Be Skandinavijos pusiasalio (Švedija ir Norvegija) pasėlių duomenų po 1875 m., Pateikė Li ir kt. (2013), šiame tyrime naudojami pasėlių duomenys yra iš skirtingų šaltinių. Šio tyrimo duomenų šaltiniai pateikti 1 lentelėje. Švedijos atveju visi duomenys iki 1875 m. Yra iš Svensk Nationell Datatjänst (Švedijos nacionalinė duomenų tarnyba, vadinama SND https://snd.gu.se/en/catalogue/study/SND0910 , paskutinė prieiga: 2019 m. spalio 8 d.). Remdamasis mokesčių įrašais, istoriniais žemėlapiais, žemės tyrimų įrašais ir ūkininkų inventoriais, Palm (2014) sukūrė žemės ūkio duomenų bazę (duomenų bazė Švedija 1570–1810: gyventojai, žemės ūkis, žemės nuosavybė), apimančią visas parapijas, esančias dabartinėse Švedijos ribose ir laikotarpiai tarp 1570 ir 1810 m. SND duomenų bazėje pasėliai vadinami åker švedų kalba, kuri taip pat naudojama duomenų šaltiniuose nuo 1875 iki 1999 metų Švedijoje. Åker iš SND apima žemę su laikinais pasėliais, žemę po laikinomis pievomis ir ganyklomis ir laikinai nedirbamą žemę. Tačiau vienetas åker duomenų rinkinyje nurodo ne hektarus, o statines su sėklomis. 1665 ir 1723 m. Norvegijos pasėlių duomenys yra iš Statistikos tyrinėtojas per liaudies gynimo ir jordbrugo ir Norvegijos žemėtvarką ir detalią informaciją bei dalyvį (Statistiniai gyventojų ir žemės ūkio tyrimai: Norvegijos kaimo vietovėse XVII ir XVIII a. Aschehoug, 1890). 1809 m. Pasėlių duomenys yra iš Hovlando tyrimo (1978 m.). Pirmiau minėtuose dviejuose šaltiniuose įrašomi įvairių rūšių sėklų, pvz., Kviečių, rugių, miežių, avižų, žirnių ir bulvių, kiekiai (žemė su laikinais pasėliais). Sėklų kiekis kiekvienoje apskrityje (amt) yra pateikti. Danijos pasėlių duomenys yra iš kelių šaltinių. 1688 m. Duomenys yra pagrįsti Atlasas virš Danijos: istorinis-geografinis atlasas (Atlasas virš Danijos: istorinė-geografinė atlaso užtvanka ir Jakobsenas, 2008). Užtvankos ir Jakobseno žemėlapyje pavaizduota pasėlių dalis ejerlavas (plotas po kaimu, dvaru ar vienkiemių grupe) Danijoje. Pasėlis vadinamas pyktis danų kalba, nurodant bendrą sėjomainos plotą. Tai apima laikinų pasėlių žemes, laikinas pievas ir ganyklas bei laikinai nedirbamą žemę. Pia Frederiksen iš Orhuso universiteto pateikė 1800, 1881 ir 1998 m. Pasėlių duomenis, pagrįstus Jørgen Rydén Rømer, Bernd Münier ir Morten Stenak (Odgaard ir Rømer, 2009). 1800 duomenys yra iš žemėlapio Videnskabernes Selskabs Kort (VSK) 1762–1806 m. Ir toliau plėtojosi iš žemės ūkio statistikos. 1881 ir 1998 m. Duomenys yra sujungti iš žemėlapių ir nacionalinės statistikos. Jie turi mažiausią erdvinį vienetą a sogn (parapija). Pasėlis vadinamas agerjord, ir jis yra padalintas į du pogrupius, būtent Besået areal (žemės kasmet apsėjamos įvairiais vienerių ar dvejų metų pasėliais) ir Græs i omdrift (žemės, skirtos laikinai pievai ar pūdymui, kol ji vėl ariama sėjai). Besået areal ir Græs i omdrift atitinka laikinus pasėlius ir žemes su laikinomis pievomis ir kurios laikinai pūdomos atitinkamai 1688 m. 1907 m. Pasėlių ploto duomenys yra iš Årbog statistika 1912 m (Danmarks Statistik, 1912), o jo erdvinė skiriamoji geba yra amt (apskritis). 1936, 1950 ir 1980 m. Pasėlių ploto duomenys yra iš žemės ūkio statistikos Meddelelser statistika (Danmarks Statistik, 1936, 1950, 1980). 1936, 1950 ir 1980 m. Pasėlių duomenų erdvinė skiriamoji geba yra amt (apskritis), amtsrådskreds (apskrities taryba) ir komunistas (savivaldybė), atitinkamai. Laikinų pasėlių, laikinų pievų ir laikinai pūdyti plotai yra išvardyti „Danmarks Statistik“ lentelėse.

1 lentelėŠiame tyrime naudojamų pasėlių duomenų šaltinių aprašymas.

A: plotas, kuriame auginami laikini pasėliai B: plotas, kuriame yra laikinos pievos ir ganyklos.

Švedijos administracinio suskirstymo žemėlapių skaitmeninė versija iš pradžių buvo sukurta Švedijos nacionaliniame archyve (Riksarkivet). Vėliau jis buvo peržiūrėtas Stokholmo universiteto Žmogaus geografijos katedroje. Ulfas Janssonas maloniai pateikė čia naudojamą versiją. Norvegijos administracinio suskirstymo žemėlapiai yra iš NSD. Pagrindiniai Danijos žemėlapiai atsisiunčiami iš „HisKIS“ tinklo (http://hiskis2.dk/?page_id=110, paskutinė prieiga: 2019 m. Rugsėjo 7 d.) Ir Danijos geografinių duomenų agentūros (http://download.kortforsyningen.dk/, paskutinė prieiga) : 2019 m. Rugsėjo 7 d.).

Palydoviniai žemės ploto duomenys iš 2000 m. Pasirenkami kaip nuoroda, siekiant apriboti istorinį pasėlių paskirstymą erdvėje. Yra keletas gerai išplėtotų ir plačiai naudojamų žemės dangų duomenų rinkinių (Zhang ir kt., 2019). Palydovinės žemės dangos duomenis 2000 m. Teikia „CORINE Land Cover“ (CLC 2000 https://land.copernicus.eu/pan-european/corine-land-cover/, paskutinė prieiga: 2021 m. Balandžio 7 d.) (Büttner, 2014), kuris buvo gerai įvertintas Europoje (Feranec ir kt., 2010). Nors taip pat pateikiami CLC1990 duomenys, tik CLC 2000 yra ankstyviausi duomenys, apimantys mūsų tyrimo regioną CLC duomenų serijoje. Jį sudaro penkių pagrindinių kategorijų ir 44 klasių žemės dangos inventorius. Išsami informacija apie CLC 2000 taikymą mūsų modelyje paaiškinta skyriuje. 3.2.

Šiame tyrime naudojamas DEM yra NASA Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM https://cgiarcsi.community/data/srtm-90m-digital-elevation-database-v4-1/, paskutinė prieiga: 2020 m. Vasario 20 d.) 90 m DEM.

Yra du pagrindiniai žingsniai, skirti 1690–1999 m. 1 km erdvinės skiriamosios gebos tinklu pagrįstų pasėlių duomenų rinkiniui sukurti: 1) surinkti originalūs kelių šaltinių pasėlių plotų duomenys, siekiant atkurti kiekvieno administracinio vieneto pasėlių plotą, ir 2) paskirstyti pasėlių plotą administracinius vienetus į 1 km × 1 km tinklelio langelius, naudojant paskirstymo modelį, kuriame kaip apribojimas naudojamas nuotolinio stebėjimo žemės dangos duomenų naudojimas. Metodų schema aprašyta 1 pav.

figūra 1Metodikos schema.


Žiūrėti video įrašą: Shuttle Radar Topography Mission SRTM DEM