Mission de topographie radar de la navette spatiale (SRTM) Modèle numérique d’élévation global de 1 seconde d’arc et dérivés DEM#
Présentation du produit#
Aperçu#
Le modèle numérique de surface (MNT) global de 1 seconde d’arc (~30 mètres) de la mission NASA Making Earth System Data Records for Use in Research Environments (MEaSUREs) Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) est archivé et distribué par le Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC). Cet ensemble de données est le résultat d’un effort collaboratif de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) et de la National Geospatial-Intelligence Agency (NGA, anciennement connue sous le nom de National Imagery and Mapping Agency, ou NIMA), ainsi que de la participation des agences spatiales allemande et italienne. L’objectif principal de la création de cet ensemble de données était d’éliminer les vides présents dans les versions antérieures des données d’élévation SRTM.
Digital Earth Africa offre un accès gratuit et ouvert à une copie du produit SRTM DEM de la NASA version 3 sur l’Afrique.
Digital Earth Africa produit et maintient également un accès libre et ouvert au produit Dérivés du MNT SRTM sur l’Afrique en tant que service continental.
Ces dérivés incluent la pente, la planéité du fond de vallée multi-résolution, la planéité du sommet de crête multi-résolution et la position topographique. La pente et la position topographique sont fournies à deux échelles spatiales pour représenter la variabilité du terrain local et le contexte de forme de relief plus large. Ce produit a été généré par Digital Earth Africa à partir du Modèle Numérique de Terrain (MNT) à 1 arc-seconde du Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) v3.0.
Un Jupyter Notebook qui démontre le chargement et l’utilisation des ensembles de données DEM dans le Sandbox est également disponible.
Spécifications#
Couverture spatiale et temporelle#
Les métadonnées pertinentes pour le SRTM DEM et les produits dérivés du SRTM DEM peuvent être consultées sur l’explorateur de métadonnées DE Africa ici et ici.
Tableau 1 : Spécifications des produits SRTM DEM et SRTM DEM Derivatives
Spécification |
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|---|---|---|
Nom du produit |
|
|
Taille de la cellule - X |
0,000278° (~30 m) |
30 m |
Taille de la cellule - Y |
0,000278° (~30 m) |
30 m |
Système de référence de coordonnées |
EPSG:4326 |
EPSG:6933 |
Résolution temporelle |
Plusieurs jours |
Plusieurs jours |
Étendue temporelle |
2000-02-11 au 2000-02-21 |
2000-02-11 au 2000-02-21 |
Fréquence de mise à jour |
Aucun |
Aucun |
Les étendues temporelles et géographiques spécifiques des produits peuvent être explorées sous forme de carte interactive dans l’explorateur de métadonnées ici et ici. Les données sont disponibles pour les régions ombrées en bleu.
Figure 1 : Étendue géographique du SRTM DEM
Figure 2 : Étendue géographique des dérivés SRTM DEM
Mesures#
Tableau 2 : Mesures du produit SRTM DEM et des dérivés SRTM DEM
Nom du produit |
ID de la bande |
Description |
Unités |
Type de données |
Aucune donnée\(^\dagger\) |
|---|---|---|---|---|---|
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élévation |
Données d’élévation. |
mètre |
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mrvbf |
Planéité du fond de vallée multi-résolution (MrVBF) : cela permet d’identifier les fonds de vallée (zones de dépôt). Les valeurs zéro indiquent un terrain érodé et les valeurs ≥ 1 indiquent des zones de dépôt progressivement plus grandes. |
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mrrtf |
Planéité du sommet des crêtes multi-résolution (MrRTF) : complémentaire de MrVBF, les valeurs zéro indiquent les zones escarpées ou basses, et les valeurs ≥ 1 indiquent des zones progressivement plus grandes de terrain plat et élevé. |
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pente_30m |
Pente (pourcentage) : Le taux de changement d’élévation représentant la variation à fine échelle des gradients de terrain. Dérivé en utilisant une fenêtre mobile de \(3 \times 3\) |
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pente_270m |
Pente (pourcentage) : il s’agit du taux de changement d’élévation dérivé d’un MNT lissé en utilisant une fenêtre mobile de \(9 \times 9\) (~270 m). Il représente des gradients de terrain généralisés en réduisant la variabilité locale et en mettant en évidence l’inclinaison des formes de relief plus larges. |
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tpi_90m |
Indice de position topographique (TPI) : il représente la différence entre l’élévation d’un pixel et l’élévation moyenne de son voisinage immédiat de \(3 \times 3\) (~90 m). Les valeurs positives indiquent des zones plus élevées que leurs environs immédiats (crêtes), tandis que les valeurs négatives indiquent des zones plus basses que leurs environs (dépressions), représentant la position du terrain à une échelle locale. |
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tpi_270m |
Indice de position topographique (TPI) : il représente la différence entre l’élévation d’un pixel et l’élévation moyenne de son voisinage immédiat de \(9 \times 9\) (~270 m). Les valeurs positives indiquent des zones plus élevées que leurs environs (crêtes), tandis que les valeurs négatives indiquent des zones plus basses que leurs environs (vallées), représentant la position du terrain dans le paysage plus large. |
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\(^\dagger\) Aucune donnée ni valeur de remplissage.
Traitement#
Le MNT SRTM de la NASA version 3.0 est un ensemble de données à remplissage vide. Les données manquantes dans le MNT SRTM de la version 2.0 de la National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) ont été remplies à l’aide de données topographiques provenant de sources non SRTM. Les données d’élévation de remplissage primaires provenaient du modèle d’élévation numérique mondial d’émission et de réflexion spatiales avancées de Terra (ASTER) Version 2.0 (GDEM2) et les données d’élévation de remplissage secondaires du modèle d’élévation USGS Global Multi-resolution Terrain Elevation Data (GMTED2010) ou du jeu de données d’élévation national USGS (NED). Les étapes de traitement de la version 3.0 de SRTM sont détaillées dans le « Guide de l’utilisateur de la collection Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) <https://lpdaac.usgs.gov/documents/179/SRTM_User_Guide_V3.pdf> ».
Les dérivés du MNT SRTM ont été générés par Digital Earth Africa à partir du modèle numérique d’élévation SRTM v3.0. La pente et l’indice de position topographique (TPI) ont été générés en utilisant gdaldem ainsi que des opérations supplémentaires sur fenêtre mobile. La planéité du fond de vallée multi-résolution (MrVBF) et la planéité du sommet de crête multi-résolution (MrRTF) ont été dérivées à l’aide de l”outil SAGA GIS (Version : 2.3.1).
À la résolution native, la pente et le TPI sont tous deux calculés en utilisant un voisinage de \(3 \times 3\). Pour la pente, cela représente le gradient du terrain à l’échelle du pixel (~30 m), car la fenêtre est utilisée pour estimer une dérivée locale au niveau du pixel central. Pour le TPI, ce même voisinage de \(3 \times 3\) définit la zone environnante par rapport à laquelle le pixel est comparé, ce qui se traduit par un support spatial d’environ 90 m.
Des dérivés à plus grande échelle ont été générés en utilisant une fenêtre mobile de \(9 \times 9\) (~270 m). Pour la pente, cela a été réalisé en lissant d’abord le MNT à l’aide d’un filtre de moyenne par fenêtre mobile de \(9 \times 9\), puis en calculant la pente, ce qui permet d’obtenir une représentation généralisée des gradients de terrain réduisant la variabilité locale. Pour le TPI, le voisinage de \(9 \times 9\) a été utilisé directement pour calculer l’élévation moyenne environnante, fournissant une mesure de la position du terrain par rapport au paysage plus large.
Les scripts utilisés pour générer les dérivés sont disponibles ici.
Médias et exemples d’images#
Figure 3 : Données d’élévation SRTM DEM pour le mont Kenya
Figure 4 : Dérivés SRTM DEM pour le mont Kenya
Références#
G., Rosen, P. A., Caro, E., Crippen, R., Duren, R., Hensley, S., Kobrick, M., Paller, M., Rodriguez, E., Roth, L., Seal, D., Shaffer, S., Shimada, J., Umland, J., Werner, M., Oskin, M., Burbank, D., & Alsdorf, D. (2007). La mission de topographie radar de la navette. Dans Reviews of Geophysics (Vol. 45, numéro 2). American Geophysical Union (AGU). https://doi.org/10.1029/2005rg000183
Guide rapide de la mission de topographie radar de la navette (SRTM)
Catalogue de données LPDAAC <https://lpdaac.usgs.gov/products/srtmagl1v003/>`__
Licence et Remerciements#
Le DEM SRTM est disponible sous une licence CC-BY-4.0.
Le produit Digital Earth Africa SRTM DEM Derivatives est fourni gratuitement, sous une licence Apache License 2.0.
Accès aux données#
Services Web Amazon S3#
Le SRTM DEM et les dérivés SRTM DEM sont disponibles dans AWS S3.
Tableau 3 : Détails d’accès aux données AWS SRTM DEM et SRTM DEM Derivatives
Détails AWS S3 |
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|---|---|---|
Produit |
SRTM DEM |
Dérivés SRTM DEM |
Seau ARD |
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|
Région |
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|
Le bucket se trouve dans la région AWS « af-south-1 » (Le Cap). Des spécifications de région supplémentaires peuvent être appliquées comme suit :
aws s3 ls --region=af-sud-1 s3://deafrica-input-datasets/
Le chemin d’accès au fichier SRTM DEM est : « strm_dem/dem_srtm ». Le chemin d’accès au fichier SRTM Derivatives est : « srtm_dem/dem_srtm_deriv ».
Services Web OGC (OWS)#
Le SRTM DEM et les dérivés SRTM DEM sont disponibles via l’OWS de DE Africa.
Tableau 5 : Détails d’accès aux données OWS.
Détails de l’OWS |
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|---|---|
Nom |
« DE Africa Services » |
URL des services de cartographie Web (WMS) |
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URL du service de couverture Web (WCS) |
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Noms des calques |
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Les détails de Digital Earth Africa OWS peuvent être trouvés sur https://ows.digitalearth.africa/.
Pour obtenir des instructions sur la façon de se connecter à OWS, consultez ce tutoriel.
Open Data Cube (ODC)#
Le SRTM DEM et les dérivés SRTM DEM sont accessibles via l’API ODC de Digital Earth Africa, qui est disponible via le « Digital Earth Africa Sandbox <https://sandbox.digitalearth.africa/hub/login> »__.
Noms de produits ODC : dem_srtm, dem_srtm_deriv
Des bandes de données spécifiques peuvent être appelées en utilisant soit les noms par défaut, soit l’un des noms alternatifs d’une bande, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. Les commandes ODC Datacube.load sans bandes spécifiées chargeront toutes les bandes.
Tableau 6 : noms de bandes des produits ODC dem_srtm et dem_srtm_deriv
Produit |
Nom du groupe |
Noms alternatifs |
Remplir la valeur |
|---|---|---|---|
|
élévation |
NaN |
|
|
mrvbf |
NaN |
|
mrrtf |
NaN |
|
|
pente_30m |
NaN |
|
|
pente_270m |
NaN |
|
|
tpi_90m |
NaN |
|
|
tpi_270m |
NaN |
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Informations techniques#
La méthode de levé géodésique de terrain du système de positionnement global cinématique a été utilisée pour valider les données SRTM. Environ 70 000 kilomètres de lignes de levé ont été collectées. Les données ont été utilisées pour modéliser les sources d’erreurs à grande longueur d’onde. De plus, le JPL de la NASA a déployé des réflecteurs d’angle pendant la mission SRTM, qui ont été déployés avec des coordonnées mesurées avec précision et ont servi de points de contrôle dans les données SRTM.
Les problèmes connus dans le SRTM de la NASA sont décrits dans la publication suivante :
Rodriguez, E., C. S. Morris et J. E. Belz (2006), Une évaluation globale des performances du SRTM, Photogramm. Eng. Remote Sens., 72, 249–260. https://doi.org/10.14358/PERS.72.3.249.