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  • 1. SRTM Shuttle Radar Topography Mission Digital Elevation Database Karolina Argote Deluque Research Assistant, International Center for tropical AgricultureVisita CIAT - Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA) PopayánViernes 21 de Octubre, 2011
  • 2. Contenido1. Introducción2. La Misión3. Características de los datos SRTM4. Llenado de vacios5. Como obtener los datos SRTM para una zona específica?
  • 3. Introducción
  • 4. Modelos Digitales de Elevación• Son una representación visual y matemática de los valores de altura con respecto al nivel medio del mar, que permiten caracterizar las formas del relieve.• Estos valores están contenidos en un archivo tipo raster con estructura regular.• Sus características más importantes son la resolución espacial y la exactitud las cuales varían dependiendo del método que se emplea para generarlos.• Global DEMs: GTOPO30, SRTM y ASTER.
  • 5. GTOPO30 DEMEl Global Elevation Dataset es un DEM mundial con una resolución espacial de 1km en elEcuador. Es distribuido por EROS Data Center y Geographical Survey Institute of Japan. Suexactitud es variable y está en función de la fuente de datos a partir de la cual se haconstruido. En el mejor de los casos se estima un ECM de 18 m y en otros puede llegar alos 100 m.
  • 6. SRTM DEMEl modelo de elevaciones SRTM se elaboró a partir de los datos de la Radar TopographyMission y tiene una resolución espacial de 90m en el Ecuador.Los datos fueron producidos originalmente por la NASA y luego procesados por el CIATllenando los vacios de información usando diferentes métodos de interpolación.Disponibles en el portal de CGIAR CSI (Consortium for Spatial Information).
  • 7. ASTER DEMEL ASTER Digital Global Elevation Map está construído a partir de escenas tomadas por elsatélite ASTER, es el más reciente (junio de 2009) y de mayor resolución (30 m). Los datosoriginales están divididos en tiles de 1ºx1º.Toda la información básica puede encontrarse en la página ASTER GDEM de la NASA y sudescarga puede realizarse usando la página de Japan Ground Data System.
  • 8. LaMision
  • 9. La misión topográfica de radar a bordo deltransbordador espacial Endeavour fue una misión para obtener un modelo digital de elevaciónmundial entre los 56 °S y 60 °N, generando asíuna completa base de datos topográficos digitales de alta resolución de la tierra.
  • 10. Mision STS-99Fue lanzado el 11 de febrero de 2000 yaterrizo el 22 de febrero de 2000,recorriendo 6.540.000km a 233km dealtitud en 11 días, 5horas, 39 minutos y41 segundos.La Misión Topográfica Shuttle Radar es un proyecto internacional entre la Agencia Nacional de Inteligencia-Geoespacial, NGA, y la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio, NASA.
  • 11. Consiste en un sistema de radar especialmente modificado para adquirir datos deelevación topográfica estereoscópica, la SRTM llevaba dos reflectores de antenas deradar, separados entre si por un mástil de 60m.
  • 12. Datos SRTM
  • 13. Los datos digitales de elevación SRTM, producidos originalmente por la NASA y posteriormente pre- procesados por CIAT, son un gran avance en la cartografía digital mundial, y en la accesibilidad a datos de elevación de alta calidad para gran parte de los trópicos.Más de 750mil usuarios de 221 países en el mundo han accedido al set de datos SRTM del portal CSI.
  • 14. La NASA ha proporcionado datos de elevación digital de más del 80% de la superficie terrestre. Estos datos son distribuidos actualmente de forma gratuita por USGS y están disponible para descarga desde National Map Seamless Data Distribution System o del sitio ftp de USGS.La resolución espacial de los datos es de 1 arco-seg (30m), sobre los Estados Unidos y 3 arco-seg (90m) en el resto del mundo.
  • 15. Avances significativos …GTOPO30 SRTM
  • 16. SRTM – Version 4
  • 17. VersionesCambio de la versión 3 a la versión 4La versión 4 utiliza una serie de técnicas de interpolación, descrito por Reuter et al.(2007) . Usa DEM auxiliar para llenar vacíos de información y SRTM30 paragrandes espacios vacíos .Cambio de la versión 2 a la versión 3La versión 3 incluye acabados en los datos SRTM , utiliza la base de datos SWBDpara cortar las líneas de costa y cuerpos de agua, DEM auxiliar para llenar losvacíos .Cambio de la versión 1 a la versión 2La versión 2 incluye datos DEM para Australaia y las pequeñas islas en los océanosAtlántico, Índico y Pacífico.Mejoras que se están realizando !!!Para seguir mejorando los datos se continuara usando DEM auxiliares de altaresolución disponibles y se está utilizando el DEM ASTER de alta resolución pararellenar vacios en las zonas especialmente problemáticas (Sahara, por ejemplo).
  • 18. Llenado de Vacios
  • 19. Los datos digitales de elevación SRTM fueronprocesados llenando los vacíos de información facilitando su uso a un amplio grupo de usuarios potenciales. En un esfuerzo por promover el uso de la ciencia geoespacial y sus aplicaciones en la conservación de los recursos naturales del mundo.
  • 20. ¿Porque llenar los vacios de información?En su versión original, los datos de SRTM contienen regiones sin datos en:• Cuerpos de agua (lagos y ríos)• Áreas con insuficiente detalle textural en las imágenes de radar originales como paraproducir datos de elevación en tres dimensiones, como por ejemplo en: regionesmontañosas como los Andes y el Himalaya y regiones desérticas como el Sahara.Hay un total de 3.436.585 vacíos que representa 796.217 km2, y en casos extremos, comoNepal, constituyen el 9,6% de la superficie del país con unos 32.688 huecos con unasuperficie total de 13.740 km2. Las áreas sin datos en el DEM causan problemas a la hora de aplicar el conjunto de datos, especialmente en la aplicación de modelos hidrológicos que requieren de superficies de flujo continuo. Por esto en los datos se aplica un algoritmo de llenado de vacios con el fin de proporcionar superficies continuas de elevación!!
  • 21. Llenado de áreas sin datos para el mundo Published a complete technical report on the dataset:Jarvis, A., Rubiano, J., Nelson, A., Farrow, A., & Mulligan, M. (2004). Practical use of SRBM data in the tropics – Comparisons with digital elevation models generated from cartographics data. Working Document no. 198, 32 pp. CIAT, Cali, Colombia.
  • 22. MetodologíaSe sigue la metodología descrita por Reuter et al. (2007).1. Se importan y unen los tiles de 1 grado en superficies de elevacióncontinua en formato ArcGRID.2. Se llenar los pequeños vacios de forma iterativa, y se limpia la superficieeliminando valores muy altos y valores muy bajos.3. Se interpola a través de los vacios de información aplicando diversosmétodos, de acuerdo al tamaño del vacio de información y a la forma delterreno que lo rodea. El proceso fue hecho en AML (Arc Macro Lenguage,lenguaje de programación robusto, que permite automatizar tareas comunesen ARC/INFO)
  • 23. MetodologíaEn los casos en los que estaba disponible un DEMauxiliar con resolución espacial superior, el valor del puntose produce a partir de los valores de elevación en el centro de cadacelda del DEM auxiliar dentro de las áreas vacias. Las curvas de nivel ylos puntos que rodean al vacio y que están dentro del vacio soninterpoladas usando el algoritmo TOPOGRID descrito (Hutchinson,1989)En las áreas sin un DEM auxiliar de alta resoluciónespacial se selecciona la técnica de interpolación más apropiadacon base al tamaño del vacio y la forma del terreno en el vacio yalrededor de el, usando puntos derivados del SRTM de 30m dentrodel area sin información.
  • 24. Metodología La InterpolaciónLos mejores métodos de interpolación usados se puedegeneralizar como:Interpolación Kriging e Inverse Distance WeightingPara pequeños y medianos vacios de información en zonas bajas.Interpolación SplinePara pequeños y medianos huecos de información en zonas altasTriangular Irregular Network e Inverse Distance WeightingPara grandes vacios de información en zonas muy planas.Interpolación Spline Avanzada (ANUDEM)Para grandes espacios vacíos en otros tipos de terrenos.
  • 25. Como obtenerdatos SRTM??
  • 26. Los datos están disponibles para libre descarga a través del CGIAR Consortium for Spatial Information (CSI),Los datos aquí son distribuidos en formato ASCII arc yGeoTIFF, en sistemas de coordenadas geográficasdatum WGS84. Derivados de los datos del USGS/NASASRTM.Con una resolución espacial de 90m en el ecuador,tiles de 5 grados x 5 grados en el Ecuador.
  • 27. Base de Datos CGIAR-CSIhttp://srtm.csi.cgiar.org/ 1 2
  • 28. Seleccionar el tile o la zona a descargar 4 3
  • 29. Finalmente descargas la información 5
  • 30. Otras vías de descarga• Amazon EBS ID: snap-1861c070 http://developmentseed.org/blog/2010/may/04/srtm-data-amazons- cloud• Download interface in Chinese: http://srtm.datamirror.csdb.cn/search.jsp• Google Earth interface (1 and 5 degree tiles) http://www.ambiotek.com/srtm• Resampled data (250m, 500m, and 1km): https://hc.box.net/shared/1yidaheouv (Password: ThanksCSI!)
  • 31. Más Información …• Jarvis, A., J. Rubiano, A. Nelson, A. Farrow and M. Mulligan (2004). Practical use of SRTM data in the tropics: Comparisons with digital elevation models generated from cartographic data. Working Document no. 198. Cali, International Centre for Tropical Agriculture (CIAT): 32.• Reuter H.I, A. Nelson, A. Jarvis, 2007, An evaluation of void filling interpolation methods for SRTM data, International Journal of Geographic Information Science, 21:9, 983-1008.• Gamache, M. (2004). Free and Low Cost Datasets for International Mountain Cartography, http://www.icc.es/workshop/abstracts/ica_paper_web3.pdf.• Hutchinson, M. (1988). Calculation of hydrologically sound digital elevation models. Third International Symposium on Spatial Data Handling, Columbus, Ohio, International Geographical Union.• Hutchinson, M. (1989). "A new procedure for gridding elevation and stream line data with automatic removal of spurious pits." Journal of Hydrology 106: 211-232.
  • 32. Más Información …• USGS, 2006a, Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) "Finished" 3-arc second SRTM Format Documentation, Available online at: http://edc.usgs.gov/products/elevation/srtmbil.html• USGS, 2006b, Shuttle Radar Topography Mission DTED® Level 1 (3-arc second) documentation, Available online at: http://edc.usgs.gov/products/elevation/srtmdted.html• USGS, 2006c, Shuttle Radar Topography Mission Water Body Dataset, Available online at:http://edc.usgs.gov/products/elevation/swbd.html• USGS, 2006d, SRTM30 Documentation, Available online at: ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/srtm/version2/SRTM30 (• Wessel, P., and W. H. F. Smith, A Global Self-consistent, Hierarchical, High-resolution Shoreline Database, J. Geophys. Res., 101, #B4, pp. 8741-8743, 1996.• Documentación Completa sobre GTOPO30: http://www1.gsi.go.jp/geowww/globalmap-gsi/gtopo30/README.html
  • 33. Contáctanos:a.jarvis@cgiar.orgk.a.argote@cgiar.orgwww.ciat.cgiar.orghttp://dapa.ciat.cgiar.org/