مهمة مكوك الرادار الطبوغرافية

معالجة البيانات

من جانب آخر، تستند إصدارات البيانات الأمريكية إلى بيانات نطاق سي، بينما تستند إصدارات البيانات الألمانية إلى بيانات نطاق إكس، ولم يُجرَ أي دمج بين النطاقين. وقد جرت معالجة بيانات نطاق سي كلها على مستوى دقة الثانية القوسية الواحدة (1″).

برمجيات

كذلك، برمجيات قادرة على قراءة بيانات المهمة ومعالجتها: 3dem, نظام دعم تحليل الموارد الجغرافية, , MapWindow GIS, DG Terrain Viewer/Void Killer, Virtual Terrain Project

بيانات المهمة مملوءة الفجوات لدى CGIAR-CSI

من جهة ثانية، HydroSHEDS من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية – نموذج ارتفاع رقمي بالدقة الكاملة مبني على بيانات المهمة لأغراض التطبيقات الهيدرولوجية

ومن ناحية أخرى، Viewfinder Panoramas – بيانات غير رسمية للمهمة صُحِّحت فجواتها بالاعتماد على الخرائط الطبوغرافية

المستخدمون

ومن جهة أخرى، في مطلع يونيو 2011، بلغ عدد المستعملين المؤكدين لمجموعة بيانات المهمة الطبوغرافية 750,000 مستعمل، وقد دخل الموقع مستعملون من 221 دولة.

أعلى إصدار عالمي دقة

من جانب آخر، SRTM-GL1 نموذج ارتفاع رقمي مملوء الفجوات بدقة ثانية قوسية واحدة (30 مترًا)، أو بعبارة أخرى نسخة عالية الدقة من «الإصدار 3» من بيانات المهمة. صدر عام 2014، وهو متاح من موقع هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ومن كتالوج بيانات ناسا.

مشتقات الجهات الخارجية

من جهة ثانية، وأعلنت حكومة الولايات المتحدة في 23 سبتمبر 2014، خلال قمة الأمم المتحدة للمناخ، أن أعلى دقة ممكنة من البيانات الطبوغرافية العالمية المشتقة من المهمة ستُتاح للعموم. وقبل نهاية العام نفسه صدر نموذج ارتفاع رقمي عالمي بدقة ثانية قوسية واحدة (30 مترًا). وقد غطت هذه المجموعة أغلب أنحاء العالم، من 54° جنوبًا إلى 60° شمالًا، باستثناء منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا. واكتملت التغطية الناقصة للشرق الأوسط في أغسطس 2015.

كذلك، ونشر جوناثان دي فيرانتي مراجعة موجزة لمنتج بيانات SRTM-GL1 الجديد عام 2015؛ فالدقة الفعلية تبلغ نحو 50 مترًا مقارنةً بـ100 متر في الإصدارين الأول والثاني من ASTER GDEM، ولا تزال ثمة فجوات حول جبل إفرست وجبل ماترهورن السويسري الإيطالي، كما توجد بعض التفاصيل المصطنعة (نتوءات وحفر) لكن بسعة أدنى مما في ASTER GDEM.

مناطق انعدام البيانات

وعلى صعيد آخر، تتأثر مجموعات بيانات الارتفاع في نطاق سي بمناطق انعدام البيانات في الجبال والصحاري، وهي لا تتجاوز 0.2% من إجمالي المساحة المسوحة، غير أنها قد تشكل مشكلة في المناطق شديدة التضرس. وتطال هذه المناطق جميع القمم التي يزيد ارتفاعها على 8,000 متر، وأغلب القمم التي تتجاوز 7,000 متر، وكثيرًا من القمم والحيود الألبية وما شابهها، وكثيرًا من المضايق والأخاديد. وثمة مصادر لبيانات المهمة ملأت فجوات البيانات هذه، إلا أن بعضها اكتفى بالاستكمال الداخلي انطلاقًا من البيانات المحيطة، وقد يكون لذلك غير دقيق البتة. فإن كانت الفجوات كبيرة أو غطت مناطق القمم أو الحيود بالكامل، فلن تعطي أي خوارزمية استكمال نتائج مُرضية.

بيانات مشتقة

في هذا الإطار، بيانات الارتفاع الرقمية من جيوساينس أستراليا – بيانات مشتقة بدقة الثانية القوسية تغطي أستراليا

نموذج الارتفاع الرقمي في نطاق إكس

ومن ناحية أخرى، تحمل المهمة كذلك جهاز X-SAR الذي يشغّله مركز الرحلات الجوية والفضائية الألماني (DLR) ووكالة الفضاء الإيطالية (ASI)، وتُسمى مجموعة البيانات الناتجة عنه عادةً SRTM/X-SAR أو اختصارًا SRTMX. ودقة شبكتها عالية إذ تبلغ 25 مترًا، غير أن بها فجوات كثيرة بسبب ضيق فتحة الجهاز (إذ لا يلتقط سوى مناطق عرضها 50 كيلومترًا). وأُتيحت البيانات للعموم في مايو 2011. ويتوفر تصور لتغطية SRTM/X-SAR من خدمة EOC Geoservice التابعة لمركز رصد الأرض (EOC) في مركز الرحلات الجوية والفضائية الألماني، الذي يوفر كذلك إمكانية التنزيل.

جهاز متقدم لقياس الانبعاث الحراري والانعكاس الإشعاعي

بيانات خاصة أعلى دقة، من القمرين الأحدث و

المراجع

إصدارات ناسا وهيئة المسح الجيولوجي

الإصدار 1 (2003–2004): يكاد يكون البيانات الخام.

من جهة ثانية، وتتولى الوكالة الوطنية للاستخبارات الجغرافية المكانية أغلب أعمال تنقية البيانات الظاهرة في الإصدار 2.1، وتحتفظ بنسخة عالية الدقة خاصة بها وبعدد من النسخ غير المعلنة المملوءة الفجوات التي تتضمن بيانات من مصادر إضافية. وقد استُخدمت إحدى هذه النسخ غير المعلنة في ملء فجوات ASTER GDEM2، الذي استُخدم بدوره في ملء فجوات الإصدار 3 من بيانات المهمة.

إضافةً إلى ذلك، SRTM-GL1 (2014): إصدار عالمي بدقة ثانية قوسية واحدة (30 مترًا) يتشارك مع سابقه علامة «الإصدار 3».

كذلك، الإصدار 2.1 (نحو 2005): نسخة محررة من الإصدار الأول، أُزيلت منها المصطنعات لكن لم تُملأ فيها الفجوات الكبيرة بعد. وتتوفر فيه بيانات بدقة ثانية قوسية واحدة (1″) فوق الولايات المتحدة.

ومن ناحية أخرى، تستند بيانات المهمة الصادرة عن هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية إلى جهاز SIR-C التابع لناسا، وهي متاحة من ناسا في الإصدارات التالية:

علاوةً على ذلك، وقد يلتبس الاصطلاح المتعلق بالإصدارات والدقات؛ فالتسميتان «SRTM1» و«SRTM3» تشيران إلى الدقة بثانية قوسية واحدة وبثلاث ثوانٍ قوسية لا إلى إصدارات التنسيق، في حين تشير «SRTM4.1» إلى نسخة بعينها مملوءة الفجوات من إعداد CGIAR-CSI. ويُستحسن إضافة حرف «v» قبل رقم الإصدار إزالةً للبس.

من جانب آخر، الإصدار 3 (2013)، ويُعرف كذلك باسم SRTM Plus: مملوء الفجوات، ويضم بيانات عالمية بدقة 3″ وبيانات أمريكية بدقة 1″. وقد أصدرته ناسا عبر مركز LP DAAC في نوفمبر 2013. ومُلئت فجواته أساسًا من ASTER GDEM2، وثانويًا من USGS GMTED2010، أو من مجموعة بيانات الارتفاع الوطنية (NED) التابعة لهيئة المسح الجيولوجي فيما يخص الولايات المتحدة (عدا ألاسكا) وأقصى شمال المكسيك بحسب الإعلان.

مجموعات بيانات المهمة المملوءة الفجوات

وفي هذا الصدد، بيانات المهمة مملوءة الفجوات من Viewfinder Panoramas لجوناثان دي فيرانتي: عالية الجودة بدقة المهمة الكاملة، وتُملأ فجواتها بالاعتماد على خرائط المسح المحلية والصور الفوتوغرافية، ويستعمل موقع OpenTopoMap هذا الملء. وتتوفر بدقة 3″ و15″ عالميًا، وبدقة 1″ لكل من الولايات المتحدة وكندا وأوروبا والقارة القطبية الجنوبية ونيوزيلندا وجرينلاند وإسكندنافيا (آخر تحديث عام 2022). وستستند بيانات 1″ المستقبلية أساسًا إلى SRTM-GL1.

إضافةً إلى ذلك، عملت مجموعات من العلماء على خوارزميات لملء فجوات بيانات المهمة الأصلية (الإصدار 2.1). وتوفر ثلاث مجموعات بيانات تغطيةً عالمية لبيانات المهمة مملوءة الفجوات بالدقة الكاملة (ثلاث ثوانٍ قوسية):

ومن جهة أخرى، مجموعة HydroSHEDS بدقة 3″ (90 مترًا) من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية: أُنتجت لأغراض هيدرولوجية وتصلح لاستخلاص معلومات متسقة عن الصرف وجريان المياه، وتتوفر مراجع بشأن الخوارزميات المستعملة وتقييم الجودة. وقد انفصلت HydroSHEDS منذ ذلك الحين إلى موقع مستقل يضم كثيرًا من المنتجات المشتقة. واعتبارًا من ديسمبر 2025، يجري العمل على نسخة HydroSHEDS v2 بدقة 12 مترًا مبنية على بيانات .

إضافةً إلى ذلك، الإصدار 4 من CGIAR-CSI: يوفر تغطية عالمية بالاستكمال الداخلي، وأحدث نسخه هي 4.1 الصادرة عام 2007، ودقته 3″ أو 90 مترًا. وتشمل مصادر بياناته الإصدار 2 من المهمة (3″) وعددًا من نماذج الارتفاع الرقمي المساعدة ذات الدقة المماثلة.

التضاريس المنقّاة

علاوةً على ذلك، نظرًا لطبيعة عمل الرادار، تتلوث بيانات المهمة بمعالم غير تضاريسية كالأشجار والمباني. وقد أصدرت في نوفمبر 2011 مجموعة بيانات مشتقة بدقة 1″ أُزيلت منها الأشجار وسائر معالم الغطاء النباتي وتغطي أستراليا، وذلك بموجب رخصة المشاع الإبداعي CC-BY 4.0. وثمة ثلاث نسخ منها: نسخة ناتجة عن الإزالة المباشرة للغطاء النباتي باستخدام خرائط الغطاء النباتي، ونسخة مشتقة من تنعيم الأولى، ونسخة مشتقة بالإنفاذ الهيدرولوجي (أي تعديل الارتفاع ليطابق مسارات جريان المياه المعروفة) للنسخة المُنعَّمة.

المهمة والجهاز

في هذا الإطار، تتألف المهمة من منظومة رادار فتحة تركيبية تداخلي مبنية على المنظومة الأقدم من الفئة C ورادار الفتحة التركيبية العامل في نطاق إكس (SIR-C/X-SAR)، التي سبق أن استُخدمت على متن المكوك عام 1994. وتتميز المنظومة بوجود هوائيين اثنين، وهو تغيير جوهري عن SIR-C/X-SAR إذ يتيح قياس التداخل بمرور واحد. وُضع أحد الهوائيين في حيز الحمولة بالمكوك، على غرار SIR-C/X-SAR، ووُضع الآخر في طرف سارية يبلغ طولها 60 مترًا (200 قدم) تمتد من حيز الحمولة بعد بلوغ المكوك الفضاء.

في هذا الإطار، ونقلت ناسا حمولة المهمة إلى متحف سميثسونيان الوطني للطيران والفضاء عام 2003؛ وتُعرض الحاوية والسارية والهوائي اليوم في مركز ستيفن إف أودفار هازي في شانتيلي بولاية فرجينيا.

إضافةً إلى ذلك، وعلى غرار SIR-C/X-SAR، يعمل هوائيا رادار المهمة في نطاق إكس ونطاق سي كليهما. فنطاق سي يوفر فتحة أوسع ومن ثم تغطية أعرض تحت المسارات، في حين يتميز نطاق إكس بفتحة أضيق ودقة أعلى. وقد صُمم مدار المهمة لتغطية مهمة نطاق سي الأمريكية لا مهمة نطاق إكس الألمانية الإيطالية، ومن هنا كثرت الثغرات في تغطية نطاق إكس.

نموذج الارتفاع الرقمي في نطاق سي

من جهة ثانية، تُرتَّب نماذج الارتفاع في بلاطات، تغطي كل واحدة منها درجة واحدة من دوائر العرض ودرجة واحدة من خطوط الطول، وتُسمى وفق أركانها الجنوبية الغربية. فالبلاطة «n45e006» مثلًا تمتد من 45° شمالًا و6° شرقًا إلى 46° شمالًا و7° شرقًا، والبلاطة «s45w006» تمتد من 45° جنوبًا و6° غربًا إلى 44° جنوبًا و5° غربًا. وتبلغ دقة البيانات الخام ثانية قوسية واحدة (1″، أي 30 مترًا على خط الاستواء)، وتشمل التغطية إفريقيا وأوروبا وأمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية وآسيا وأستراليا. أما بقية أنحاء العالم فلا تتوفر لها سوى بيانات بدقة ثلاث ثوانٍ قوسية (3″، أي 90 مترًا على خط الاستواء).

من جانب آخر، وتحتوي كل بلاطة بدقة 1″ على 3,601 صف، يتألف كل منها من 3,601 خلية بحجم 16 بت وفق ترتيب البايتات الكبير. أما أبعاد بلاطات 3″ فهي 1201 × 1201. وقد حُسبت ارتفاعات المهمة الأصلية نسبةً إلى المجسم الناقصي WGS84، ثم أُضيفت إليها قيم فصل المجسم الأرضي EGM96 لتحويلها إلى ارتفاعات منسوبة إلى المجسم الأرضي في جميع المنتجات الصادرة.