Globales Hilfsmodell - Global relief model
Ein globales Reliefmodell , das manchmal auch als globales Topografiemodell oder zusammengesetztes Modell bezeichnet wird , kombiniert Daten des digitalen Höhenmodells (DEM) über Land mit Daten des digitalen Bathymetriemodells (DBM) über wasserbedeckten Gebieten (Ozeane, Seen), um das Relief der Erde zu beschreiben. Ein Reliefmodell zeigt somit, wie die Erdoberfläche ohne Wasser- oder Eismassen aussehen würde.
Das Relief wird durch eine Reihe von Höhen (Höhen oder Tiefen) dargestellt, die sich auf eine Höhenreferenzfläche beziehen, häufig auf den mittleren Meeresspiegel oder das Geoid . Globale Reliefmodelle werden für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet, darunter Geovisualisierung , geologische , geomorphologische und geophysikalische Analysen, Schwerefeldmodellierung sowie Geostatistik.
Messung
Globale Reliefmodelle basieren immer auf Kombinationen von Datensätzen aus verschiedenen Fernerkundungstechniken . Dies liegt daran, dass es keine einzige Fernerkundungstechnik gibt, mit der das Relief sowohl über trockenen als auch über wasserbedeckten Bereichen gemessen werden kann. Höhendaten über Land werden häufig von erhaltenen LIDAR oder INSAR Messungen, während bathymetry basierend auf erworbene SONAR und altimetry. Global Relief Modelle können auch Erhöhungen des Fundaments (sub-Eis- enthalten Topographie ) unter dem Eis Schilde von Grönland und der Antarktis . Die Eisschilddicke, die hauptsächlich durch eisdurchdringendes RADAR gemessen wird , wird von den Eisoberflächenhöhen abgezogen, um das Grundgestein freizulegen.
Räumliche Auflösung
Während digitale Höhenmodelle die Landtopographie der Erde häufig mit einer Auflösung von 1 bis 3 Bogensekunden beschreiben (z. B. aus den SRTM- oder ASTER- Missionen), ist die globale Bathymetrie (z. B. SRTM30_PLUS) mit einer viel geringeren räumlichen Auflösung im Kilometerbereich bekannt. Gleiches gilt für Modelle des Grundgesteins der Antarktis und Grönlands. Daher werden globale Reliefmodelle häufig mit einer Auflösung von 1 Bogenminute konstruiert (entsprechend etwa 1,8 km Postings). Einige Produkte wie die SRTM30_PLUS / SRTM15_PLUS-Gitter mit einer Auflösung von 30 und 15 Bogensekunden bieten eine höhere Auflösung, um SONAR-Tiefenmessungen angemessen darzustellen, sofern verfügbar. Obwohl die Gitterzellen einen Abstand von 15 oder 30 Bogensekunden haben, ist die Auflösung in Abhängigkeit von Faktoren wie der Wassertiefe viel schlechter (~ 20-12 km), wenn keine SONAR-Messungen verfügbar sind.
Öffentliche Datensätze
Zu den erstellten und für die Öffentlichkeit freigegebenen Datensätzen gehören Earth2014, SRTM30_PLUS und ETOPO1.
Earth2014 (2015)
Das neueste globale Hilfsmodell ist Earth2014, das an der Curtin University (Westaustralien) und der TU München (Deutschland) entwickelt wurde. Earth2014 bietet Sätze von globalen Gittern mit einer Auflösung von 1 Bogenminute (ca. 1,8 km) des Erdreliefs in verschiedenen Darstellungen, basierend auf den 2013 veröffentlichten Veröffentlichungen von Grundgesteins- und Eisschilddaten über die Antarktis (Bedmap2) und Grönland (Grönland-Grundgesteinstopographie) aus dem Jahr 2013 SRTM_30PLUS Bathymetrie und 2008 SRTM V4.1 SRTM Landtopographie.
Earth2014 bietet fünf verschiedene Schichten von Höhendaten, darunter die Erdoberfläche (untere Grenzfläche der Atmosphäre), Topographie und Bathymetrie der Ozeane und Hauptseen, Topographie, Bathymetrie und Grundgestein, Eisschilddicken und felsäquivalente Topographie. Die globalen Gitter von Earth2014 werden als Höhen relativ zum mittleren Meeresspiegel EGM96 für das konventionelle Reliefmodell und als Planetenradien relativ zum Erdmittelpunkt bereitgestellt , um die Form der Erde anzuzeigen.
SRTM30_PLUS (2014)
SRTM30_PLUS ist ein kombiniertes Bathymetrie- und Topografiemodell, das von der Scripps Institution of Oceanography (Kalifornien) hergestellt wurde. Die Version 15_PLUS bietet eine Auflösung von 0,25 Bogenminuten (ca. 450 m Postings), während die Version 30_PLUS eine Auflösung von 0,5 Bogenminuten (900 m) bietet. Die bathymetrischen Daten in SRTM30_PLUS stammen aus Tiefenmessungen (SONAR) und aus Satellitenaltimetrie. Die bathymetrische Komponente von SRTM30_PLUS wird regelmäßig mit neuen oder verbesserten Datensätzen aktualisiert, um die Beschreibung der Meeresbodengeometrie kontinuierlich zu verbessern und zu verfeinern. Über Landflächen sind SRTM30-Daten aus dem USGS enthalten. SRTM30_PLUS bietet Hintergrundinformationen für Google Earth und Google Maps .
ETOPO1 (2009)
Das vom National Geophysical Data Center (Colorado) erstellte globale 1-Bogenminuten-Reliefmodell ETOPO1 bietet zwei Ebenen mit Reliefinformationen. Eine Schicht repräsentiert das globale Relief einschließlich des Grundgesteins über der Antarktis und Grönlands, und eine andere Schicht das globale Relief einschließlich der Höhe der Eisoberfläche. Beide Schichten umfassen Bathymetrie über den Ozeanen und einigen der wichtigsten Seen der Erde. Die Landtopographie und Ozeanbathymetrie von ETOPO1 basiert auf der SRTM30-Topographie und einer Vielzahl von zusammengeführten bathymetrischen Vermessungen. Historische Versionen von ETOPO1 sind die Reliefmodelle ETOPO2 und ETOPO5 (Auflösung 2 und 5 Bogenminuten).
Das globale Reliefmodell ETOPO1 basiert auf dem Bedmap1-Modell des Grundgesteins über der Antarktis von 2001, das jetzt durch die deutlich verbesserten Bedmap2-Grundgesteinsdaten ersetzt wird. Die in ETOPO1 enthaltenen Informationen zu den Tiefen des Ozeans werden durch mehrere Aktualisierungen der SRTM30_PLUS-Bathymetrie ersetzt.