SRTM DEM數據在氣象業務服務中的應用

袁久坤+周英

【摘 要】 使用Global mapper、saga、surfer等軟件，利用SRTM DEM數據源提取制作適合本區域或服務區域的立體高程地圖、水系匯流地圖、山區小流域立體示意圖等相關圖像信息應用于氣象服務產品。

【關鍵詞】 Srtm DEM數據 氣象服務 應用

引言

隨著氣象業務服務的深入和拓展，氣象服務產品越來越精細化、多樣化、圖表化。如果提供給服務對象的氣象服務產品，不僅有詳盡的文字材料說明，還有更加精細、清晰、翔實的圖表資料，往往會收到事半功倍的效果。其中，制作適合本區域或服務區域的立體高程地圖、水系匯流地圖、山區小流域立體示意圖等是十分重要的工作。

鑒于地理信息數據處理工作的復雜性和保密性，收集整理出覆蓋地域廣且符合精細化氣象服務需求的地理信息數據并不容易。目前可利用公開的SRTM DEM數據源來提取制作適合本區域或服務區域的相關圖像信息。

SRTM的全稱是Shuttle Radar Topography Mission，SRTM數據主要是由美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）聯合測量的，所獲取的雷達影像數據經過處理，制成了數字地形高程模型，該測量數據覆蓋中國全境。目前能夠從網絡上免費獲取中國境內90m分辨率的SRTM V4.1文件。但從網絡上下載下來的數據覆蓋面較寬，數據量較大，數據格式不統一，不便在實際氣象服務中使用。

通過相關應用軟件，結合氣象服務產品對服務區域和數據精度的需要，可提取制作本地化的Srtm DEM數據，達到減少數據量、形成便于使用的數據格式文件、增大服務區域顯示精度，便于提取制作山脊、河網、濕潤指數等圖像信息的目的。

1 資料來源及說明

在SRTM的官方網站NASA/JPL SRTM：http：//www.jpl.nasa.gov/srtm/上可以通過FTP下載到DEM數據，或在中國科學院的網站上下載ZIP壓縮格式的數據包。早期的SRTM數據由于雷達技術的限制，存在許多空洞區域或高程數據缺失、失常等問題，目前可下載的SRTM數據經過了美國國家地理空間情報局的處理，數據質量有了很大的提高。（如圖1）

2 主要處理方法和步驟

2.1 數據的初步處理

根據本地業務服務需要，粗略設定經緯度區域范圍，將下載回來的Srtm DEM數據包（ZIP格式）解壓縮。利用Global mapper軟件，打開其中的.TIFF文件，可顯示出粗略的立體圖像。

以萬州為例，圖2是下載回來的包含萬州區域的原始DEM數據資料顯示情況，該資料數據量大、圖象覆蓋范圍較寬且不規則，與萬州的行政區域形狀差距較大，不適合直接應用于實際氣象業務服務產品的制作。（如圖2）

2.2 數據區的裁剪

利用Global mapper軟件的surfer網格輸出選項，設置服務區域的經緯度范圍，裁剪生成適合本地氣象業務服務需要區域的矩形規則海拔高程網格文件。（如圖3）

經初步裁剪，生成surfer格式的立體高程數據，裁剪后的效果如下圖：（如圖4）

2.3 網格處理，增強效果

利用surfer等軟件對裁剪形成的數據進行進一步網格處理，包括濾波、樣條平滑等，增強細節顯示效果。（如圖5）

2.4 圖像邊界的白化

利用surfer的邊界白化菜單或自動化邊界白化功能，按照本區域或服務區域的地圖邊界，輸出符合本區域或服務區域的立體高程地圖。（圖6是通過surfer的自動化邊界白化功能制作出的萬州區立體高程地圖）（如圖6）

2.5 山脊、水系匯流網等信息的的提取

利用已處理好的矩形規則立體高程網格資料，用saga軟件處理生成符合surfer格式的山脊、水系網、濕潤指數數據文件。再經surfer邊界白化輸出符合本區域或服務區域地圖形狀的山脊、水系網、濕潤指數數據文件。（圖7為利用saga軟件處理生成的符合surfer格式的萬州區域水系網圖）（如圖7）

下圖（圖8）是利用Srtm DEM提取制作的的萬州區域水系網（提取山脊、河網、濕潤指數等圖像信息與上方法步驟類似。）：（如圖8）

2.6 數據圖像資料的疊加整合endprint

【摘 要】 使用Global mapper、saga、surfer等軟件，利用SRTM DEM數據源提取制作適合本區域或服務區域的立體高程地圖、水系匯流地圖、山區小流域立體示意圖等相關圖像信息應用于氣象服務產品。

【關鍵詞】 Srtm DEM數據 氣象服務 應用

引言

隨著氣象業務服務的深入和拓展，氣象服務產品越來越精細化、多樣化、圖表化。如果提供給服務對象的氣象服務產品，不僅有詳盡的文字材料說明，還有更加精細、清晰、翔實的圖表資料，往往會收到事半功倍的效果。其中，制作適合本區域或服務區域的立體高程地圖、水系匯流地圖、山區小流域立體示意圖等是十分重要的工作。

鑒于地理信息數據處理工作的復雜性和保密性，收集整理出覆蓋地域廣且符合精細化氣象服務需求的地理信息數據并不容易。目前可利用公開的SRTM DEM數據源來提取制作適合本區域或服務區域的相關圖像信息。

SRTM的全稱是Shuttle Radar Topography Mission，SRTM數據主要是由美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）聯合測量的，所獲取的雷達影像數據經過處理，制成了數字地形高程模型，該測量數據覆蓋中國全境。目前能夠從網絡上免費獲取中國境內90m分辨率的SRTM V4.1文件。但從網絡上下載下來的數據覆蓋面較寬，數據量較大，數據格式不統一，不便在實際氣象服務中使用。

通過相關應用軟件，結合氣象服務產品對服務區域和數據精度的需要，可提取制作本地化的Srtm DEM數據，達到減少數據量、形成便于使用的數據格式文件、增大服務區域顯示精度，便于提取制作山脊、河網、濕潤指數等圖像信息的目的。

1 資料來源及說明

在SRTM的官方網站NASA/JPL SRTM：http：//www.jpl.nasa.gov/srtm/上可以通過FTP下載到DEM數據，或在中國科學院的網站上下載ZIP壓縮格式的數據包。早期的SRTM數據由于雷達技術的限制，存在許多空洞區域或高程數據缺失、失常等問題，目前可下載的SRTM數據經過了美國國家地理空間情報局的處理，數據質量有了很大的提高。（如圖1）

2 主要處理方法和步驟

2.1 數據的初步處理

根據本地業務服務需要，粗略設定經緯度區域范圍，將下載回來的Srtm DEM數據包（ZIP格式）解壓縮。利用Global mapper軟件，打開其中的.TIFF文件，可顯示出粗略的立體圖像。

以萬州為例，圖2是下載回來的包含萬州區域的原始DEM數據資料顯示情況，該資料數據量大、圖象覆蓋范圍較寬且不規則，與萬州的行政區域形狀差距較大，不適合直接應用于實際氣象業務服務產品的制作。（如圖2）

2.2 數據區的裁剪

利用Global mapper軟件的surfer網格輸出選項，設置服務區域的經緯度范圍，裁剪生成適合本地氣象業務服務需要區域的矩形規則海拔高程網格文件。（如圖3）

經初步裁剪，生成surfer格式的立體高程數據，裁剪后的效果如下圖：（如圖4）

2.3 網格處理，增強效果

利用surfer等軟件對裁剪形成的數據進行進一步網格處理，包括濾波、樣條平滑等，增強細節顯示效果。（如圖5）

2.4 圖像邊界的白化

利用surfer的邊界白化菜單或自動化邊界白化功能，按照本區域或服務區域的地圖邊界，輸出符合本區域或服務區域的立體高程地圖。（圖6是通過surfer的自動化邊界白化功能制作出的萬州區立體高程地圖）（如圖6）

2.5 山脊、水系匯流網等信息的的提取

利用已處理好的矩形規則立體高程網格資料，用saga軟件處理生成符合surfer格式的山脊、水系網、濕潤指數數據文件。再經surfer邊界白化輸出符合本區域或服務區域地圖形狀的山脊、水系網、濕潤指數數據文件。（圖7為利用saga軟件處理生成的符合surfer格式的萬州區域水系網圖）（如圖7）

下圖（圖8）是利用Srtm DEM提取制作的的萬州區域水系網（提取山脊、河網、濕潤指數等圖像信息與上方法步驟類似。）：（如圖8）

2.6 數據圖像資料的疊加整合endprint

【摘 要】 使用Global mapper、saga、surfer等軟件，利用SRTM DEM數據源提取制作適合本區域或服務區域的立體高程地圖、水系匯流地圖、山區小流域立體示意圖等相關圖像信息應用于氣象服務產品。

【關鍵詞】 Srtm DEM數據 氣象服務 應用

引言

隨著氣象業務服務的深入和拓展，氣象服務產品越來越精細化、多樣化、圖表化。如果提供給服務對象的氣象服務產品，不僅有詳盡的文字材料說明，還有更加精細、清晰、翔實的圖表資料，往往會收到事半功倍的效果。其中，制作適合本區域或服務區域的立體高程地圖、水系匯流地圖、山區小流域立體示意圖等是十分重要的工作。

鑒于地理信息數據處理工作的復雜性和保密性，收集整理出覆蓋地域廣且符合精細化氣象服務需求的地理信息數據并不容易。目前可利用公開的SRTM DEM數據源來提取制作適合本區域或服務區域的相關圖像信息。

SRTM的全稱是Shuttle Radar Topography Mission，SRTM數據主要是由美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）聯合測量的，所獲取的雷達影像數據經過處理，制成了數字地形高程模型，該測量數據覆蓋中國全境。目前能夠從網絡上免費獲取中國境內90m分辨率的SRTM V4.1文件。但從網絡上下載下來的數據覆蓋面較寬，數據量較大，數據格式不統一，不便在實際氣象服務中使用。

通過相關應用軟件，結合氣象服務產品對服務區域和數據精度的需要，可提取制作本地化的Srtm DEM數據，達到減少數據量、形成便于使用的數據格式文件、增大服務區域顯示精度，便于提取制作山脊、河網、濕潤指數等圖像信息的目的。

1 資料來源及說明

在SRTM的官方網站NASA/JPL SRTM：http：//www.jpl.nasa.gov/srtm/上可以通過FTP下載到DEM數據，或在中國科學院的網站上下載ZIP壓縮格式的數據包。早期的SRTM數據由于雷達技術的限制，存在許多空洞區域或高程數據缺失、失常等問題，目前可下載的SRTM數據經過了美國國家地理空間情報局的處理，數據質量有了很大的提高。（如圖1）

2 主要處理方法和步驟

2.1 數據的初步處理

根據本地業務服務需要，粗略設定經緯度區域范圍，將下載回來的Srtm DEM數據包（ZIP格式）解壓縮。利用Global mapper軟件，打開其中的.TIFF文件，可顯示出粗略的立體圖像。

以萬州為例，圖2是下載回來的包含萬州區域的原始DEM數據資料顯示情況，該資料數據量大、圖象覆蓋范圍較寬且不規則，與萬州的行政區域形狀差距較大，不適合直接應用于實際氣象業務服務產品的制作。（如圖2）

2.2 數據區的裁剪

利用Global mapper軟件的surfer網格輸出選項，設置服務區域的經緯度范圍，裁剪生成適合本地氣象業務服務需要區域的矩形規則海拔高程網格文件。（如圖3）

經初步裁剪，生成surfer格式的立體高程數據，裁剪后的效果如下圖：（如圖4）

2.3 網格處理，增強效果

利用surfer等軟件對裁剪形成的數據進行進一步網格處理，包括濾波、樣條平滑等，增強細節顯示效果。（如圖5）

2.4 圖像邊界的白化

利用surfer的邊界白化菜單或自動化邊界白化功能，按照本區域或服務區域的地圖邊界，輸出符合本區域或服務區域的立體高程地圖。（圖6是通過surfer的自動化邊界白化功能制作出的萬州區立體高程地圖）（如圖6）

2.5 山脊、水系匯流網等信息的的提取

利用已處理好的矩形規則立體高程網格資料，用saga軟件處理生成符合surfer格式的山脊、水系網、濕潤指數數據文件。再經surfer邊界白化輸出符合本區域或服務區域地圖形狀的山脊、水系網、濕潤指數數據文件。（圖7為利用saga軟件處理生成的符合surfer格式的萬州區域水系網圖）（如圖7）

下圖（圖8）是利用Srtm DEM提取制作的的萬州區域水系網（提取山脊、河網、濕潤指數等圖像信息與上方法步驟類似。）：（如圖8）

2.6 數據圖像資料的疊加整合endprint