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DEM → ラスター (DEM to Raster) の仕組み

このトピックの内容

  1. DEM の投影
レガシー:

このツールは「非推奨のツール」です。 [ラスターのコピー (Copy Raster)] ツールを使用して、ラスター データを表す DEM ファイルをラスター データセットに変換できるようになりました。

米国内のほとんどの領域を扱っているデジタル テレイン データは、USGS DEM 形式のものが米国地質調査所 (USGS) から提供されています。 詳細については、Nationalmap.gov Web サイトの Digital Elevation Model Standards をご参照ください。

USGS 7.5 分の DEM と 1 度の DEM から作成されたラスター データセット間の違いに注意することが重要です。 その 2 つのソースから作成されたラスター データセット間の比較が、次の表です。

ファクター7.5 分の DEM から作成されたラスター データセット1 度の DEM から作成されたラスター データセット

地理範囲

  • 緯度と経度

7.5' x 7.5'

1° x 1°

  • キロメートル数 (概算)

12 km x 14 km

90 km x 110 km

投影法

UTM

地理学

ゾーン

1 ～ 60

なし

地表面単位

メートル

アーク秒

サーフェス Z 単位

メートル

メートル

楕円体

Clarke 1866

WGS72

X シフト

0.00000

0.00000

Y シフト

0.00000

0.00000

X と Y における標高ポイント間の距離

30 メートル x 30 メートル

3 アーク秒、75 メートル x 75 メートル (米国における概算値)

X と Y における標高ポイント数

変動。 通常の列数の範囲は 345 ～ 385 で、行数の範囲は 460 ～ 475 です。

1201 x 1201 (一定)

ラスター データセット全体の標高ポイントの間隔間の地表面の距離の変動

間隔は一定で変動なし。

緯度に応じて変動。

2 つの異なる DEM から作成されたラスター データセット

USGS 1 度の DEM から構築されたラスター データセットは、体積解析、傾斜角解析および精密な可視領域解析にすぐには適しません。X、Y 位置は緯度と経度で計測されるのに、Z 値はメートル単位で計測されるからです。 結果的に、ある地表単位で表される地表上の実際の距離は一定にはならず、地表単位とサーフェス Z 単位とで計測単位が異なることになります。

30 メートルの一定間隔のサーフェス標高を含む USGS 7.5 分の DEM と異なり、1 度の DEM には 3 秒角の間隔の地表面の標高が含まれています。 3 秒角で表される地表単位の実際の距離は、ラスター データセット内であっても緯度に応じて変動します。 たとえば、ラスター データセット上部の南部カリフォルニア州近辺において、3 秒角は X では 76.86 メートル、Y では 92.36 メートルで測定されます。 ラスター データセット下部において、3 秒角は X では 77.11 メートルで測定されます。 北極の地域では、X の距離はゼロに近づきます。

7.5 分の USGS DEM は、オルソマッピング プログラムの副産物です。 一部のオルソフォトは、プロファイルに沿って標高を取得する半自動的なプロファイリング デバイスを使用して生成されています。 「これらの高さを 30 メートルの正方形グリッドにリサンプリングすると、内挿法によって、プロファイルに対して平行な方向に沿った、直交方向よりもはるかに強力な空間的自己相関分析を備えた推定標高が生成されます。 これらのモデルから生成されるイメージの多くには、プロファイラのスキャン方向に平行な「ストライプ」がくっきりと表示されています」 このトピックのリファレンスについては、 『Proceedings of the Sixth International Symposium on Computer Assisted Cartography (Auto-Carto VI), Vol. 2』(1983) の pp 288–298　にある「Automated Detection of Drainage Networks from Digital Elevation Models」(Mark, D.)　をご参照ください。

これがデータに影響しているかどうかは、[陰影起伏 (Hillshade)] ツールでラスター データセットの陰影起伏を作成して表示すればチェックできます。 ストライピングが表示される場合は、標高ラスターを使用する前に [フィルター (Filter)] ツールを使用してまず値を平滑化し、[Low] フィルター タイプを指定してください。

DEM の投影

サーフェス モデルを体積解析、傾斜角解析および精密な可視領域解析用に最適化するには、1 度の USGS DEM の地表単位を角のない計測単位 (たとえば、UTM やランベルト図法) に投影する必要があります。 加えて、サーフェス Z 単位を地表単位と同じ計測単位で表すことも必要です。

ラスター データセットを所定の投影に変換する場合、または測地基準系を変更する場合には、[投影法の定義 (Define Projection)] ツールまたは [ラスターの投影変換 (Project Raster)] ツール ([共一次内挿法] または [三次たたみ込み内挿法] リサンプリング手法を利用) を使用します。

WGS72 測地基準系では一般的な変換方式が NAD27 または NAD83 と共有されないので、それと同等な測地基準系を使用する必要があります。

注意:

[投影変換 (Project)] ツールでは Z 単位変換が実行されません。 Z 単位を変換するには、[Times] ツールを使用して、ラスター * 0.3048 などのように係数で乗算します。

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