Analiza modelelor SRTM pentru Dobrogea de Nord

Introducere

În luna februarie a anului 2000 nava ENDEAVOUR a petrecut 11 zile în spațiu fiind echipată cu un sistem radar special care să-i permită realizarea unui model al reliefului uscatului. SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) este un proiect internațional coordonat de către NGA (National Geospatial-Intelligence Agency) și NASA (National Aeronautics and Space Administration).

Scopul articolului de față este de a realiza o comparație între versiunea inițială (V1) a modelului SRTM și așa numita „finished version”(V2). Nu ne propunem în momentul de față o caracterizare amănunțită a modelelor SRTM cu toate aspectele particulare, sperăm ca această problematică să fie atinsă într-un material viitor.

Obținerea datelor:

• instrucțiuni privind descărcarea datelor Quick Steps for Obtaining Seamless Data
• download direct de pe un server de FTP unde se găsesc cele două versiuni. Un folder cu documentație în format *.pdf vă oferă toate specificațiile necesare.
• Global Land Cover Facility distribuie de asemeni modelele SRTM

V1 vs V2

Modelele sunt împărțite în subseturi catalogate în funcție de latitudinea și longitudinea specifică. Un fișier descărcat va avea denumirea de tipul N45E026.hgt.zip în care N reprezintă latitudinea nordică iar E longitudinea estică. Datele sunt arhivate, formatul de bază al acestora fiind *.hgt. De la versiunea 7.0 a programului Global Mapper acesta știe să deschidă fișierele direct în formatul arhivat.

La o primă vizualizare a datelor se va constata existența unor goluri de informație.

Fig. 1 Modelul SRTM version1 pentru Dobrogea de Nord, culoarea roșie reprezintă golurile sau zonele cu NoData

Pentru umplerea golurilor apărute în model există mai multe pachete de programe, cel mai indicat ar fi însă SRTMFill Utility.

Fig. 2 Comparație între modelul SRTM Version1 (stânga) și Version 2 (dreapta) pentru Dobrogea de Nord. Reprezentare sub forma Shaded Relief. Ambele modele au fost prelucrate anterior, golurile fiind umplute

Din imaginea de mai sus se poate observa existența unei diferențieri majore între cele două versiuni. Dacă V1 prezintă valori aberante în zona țărmului și chiar în centrul deltei, V2 este net superioară. Se face acum o distincție clară între apă și uscat, aspectul general al grindurilor și al câmpurilor de țărm fiind foarte aproape de realitate. Pentru ambele reprezentări s-au folosit aceiași parametrii de Shaded Relief, respectiv:
Ligt Position Angles (Horizontal: 135, Vertical: 45) Shading Method (Lambertian Reflection) Z Scale Facor (30). Reprezentarea cartografică a fost în proiecție UTM Zona 35N, WGS 84.

Fig.3 Harta diferențelor de altitudine între V2 și V1

În continuare am examinat diferențele de altitudine între cele 2 versiuni, după ce modelele au fost umplute cu STRMFill. Se constată cele mai mari schimbări la contactul uscat-apă și mai ales la nivelul mării și lacurilor. Toate reprezentările realizate de noi ne fac să credem că procesul de reajustare al zonelor de coastă din V2 a dus la rezultate excelente și recomandăm utilizarea acestora pentru studii cu caracter general, impuse de rezoluția modelului de 90m.

Fig. 4 Comparație între V1 (stânga) și V2 (dreapta) pentru Delta Secundară a Chiliei și Câmpul Letea

Ulterior ne-am concentrat atenția asupra Deltei Secundare a Chiliei și a Câmpului Letea într-o încercare de comparație a celor 2 versiuni SRTM. Se observă cum în V1 apar altitudini ridicate în lungul brațelor deltei (Stambul, Bîstroe etc.) și cote pozitive (între 1-4m) la nivelul mării. Ambele versiuni surprind destul de bine relieful Câmpului Letea și aliniamentul celor mai înate dune din extremitatea estică a câmpului. Se remarcă însă calitatea superioară din V2 care face posibilă distingerea clară a brațelor Dunării (în special Chilia și Stambulul apar bine). Pentru a avea o imagine completă a zonei am apelat la un subset dintr-o imagine Landsat ETM din anul 2000. Pe aceasta apa apare bine marcată printr-o culoare albastru închis și se pot observa inclusiv amenajărie piscicole aflate între Dunăre și Letea. Cu toate acestea valorile negative înregistrate în ambele modele sunt aberante, pentru o analiză cu carecter geomorfologic fiind necesar o prelucrare a modelelor, toate valorile negative urmând a fi convertite la valoarea 0. Este important de remarcat că valorile negative care apar în orice model SRTM nu au nici un fel de legătură cu relitatea și nu exprimă adâncimi ale apei.

Fig. 5 Modelul SRTM V2 și imaginea Landsat ETM din anul 2000 pentru Delta Secundară a Chiliei și Câmpul Letea

Chiar dacă grindurile înalte sunt bine marcate pe model, la fel ca și digurile de protecție din lungul brațelor, sectorul deltaic corespunzător marilor ostroave prezintă valori altitudinale nesigure. De asemeni rezoluția insuficientă a modelului nu permite buna evidențiere a insulelor barieră sau a spiturilor litorale, acestea fiind de multe ori întrerupte.

În concluzie, prelucrarea de la V1 la V2 oferă cercetătorilor din mediul costier date mult mai apropiate de realitate. Modelele SRTM pot fi folosite cu succes în cazul reprezentărilor unor suprafețe extinse de tipul deltelor sau zonelor umede. Din păcate gradul mare de incertitudine al datelor din zonele acoperite cu stuf și papură (de tipul ostroavelor sau a sectoarelor dintre brațe-canale) fac imposibilă o analiză geomorfologică pe unități morfologice de tip grind, plajă, spituri, insule barieră etc. Trebuie ținut cont de anul realizării modelului (2000) și de gradul mare de fluctuație al nivelurilor în regim anual și multianual. Cu toate acestea Versiunea 2 a SRTM rămâne cea mai bună sursă a utilizatorilor în regim gratuit, iar inițiativa trebuie cu atât mai mult salutată.