نمذجة التضاريس الرقمية

نموذج التضاريس الرقمي:

يُعرف أيضًا باسم نموذج الارتفاع الرقمي، وهو تمثيل تم إنشاؤه رقميًا لطوبوغرافيا الأرض والتضاريس، على الرغم من أن الخرائط التي تصور المعلومات الطبوغرافية قد تم إنتاجها لمئات السنين، إلا أنه لم يتم جمع بيانات الارتفاع هذه في شكل رقمي دقيق إلا مؤخرًا للسماح بإنشاء نماذج رقمية.

يمكن استخدام نموذج الارتفاع الرقمي لنمذجة تدفق المياه أو حركات أخرى، على سبيل المثال لتشغيل محاكاة الانهيارات الجليدية أو الانهيارات الأرضية أو لدراسات استخدام الأراضي وتخطيط نظام النقل والتطبيقات الجيولوجية، كما تشمل الاستخدامات الأخرى إنشاء خرائط إغاثة مادية أو برامج محاكاة الطيران أو غيرها من تطبيقات التصور والنمذجة، كما يتم أيضًا دمج نماذج التضاريس الرقمية في أنظمة المعلومات الجغرافية.

فوائد خرائط التضاريس الرقمية:

توجد طرق عديدة للحصول على المعلومات الموضحة في خريطة التضاريس الرقمية، غالبًا ما يتم الحصول على هذه البيانات باستخدام معدات الاستشعار عن بعد، بدلاً من طرق المسح المباشر، وغالبًا ما تُستخدم الأقمار الصناعية الرادارية لنماذج مناطق شاسعة من التضاريس، على الرغم من أن هذه الأقمار الصناعية غالبًا ما يكون لها دقة تبلغ حوالي عشرة أمتار فقط، إلا أنها يمكن أن تحصل على معلومات حول منطقة يبلغ عرضها عشرات الأميال في مسار واحد، كما أن هناك طرق أخرى أيضًا، حيث يمكن استخدام زوج من الصور التي تم الحصول عليها بزوايا مختلفة مأخوذة من طائرة أو قمر صناعي؛ وذلك لاستنتاج التضاريس، حيث تم إنشاء أول نماذج التضاريس الرقمية باستخدام هذه الطريقة في عام 1986، لجزء كبير من الكوكب باستخدام بيانات من القمر الصناعي SPOT 1.

وفي كثير من الحالات يتم إنشاء نماذج التضاريس الرقمية من الخرائط الكنتورية، وغالبًا تلك التي تم إنتاجها عن طريق المسح المباشر لسطح الأرض، حيث يتم الحصول على بيانات خط الكنتور من خلال طرق مسح مختلفة، بما في ذلك (LIDAR) أو رادار دوبلر أو جهاز (Theodolite) أو معدات مسح المحطة الكلية، وذلك باستخدام (GPS)، حيث يمكن أن ترتبط بيانات الارتفاع بموقع معين، كما يمكن بعد ذلك تحويل هذه المعلومات إلى خريطة محيطية رقمية أو نموذج تضاريس، والذي يحول البيانات الأولية إلى نموذج يمكّن المشاهد من تصور المشهد بطريقة افتراضية.

الفرق بين خرائط التضاريس الرقمية وخرائط الكنتور:

على عكس الخرائط الكنتورية توفر (DTMs) معلومات ارتفاع مستمرة من ناحية أخرى، كما تربط خرائط الكنتور النقاط المتساوية في الارتفاع، ولكنها لا توفر بشكل عام بيانات الارتفاع للنقاط الوسيطة، حيث يختلف نموذج التضاريس الرقمي أيضًا عن الخريطة الكنتورية في مظهره المرئي، كما تظهر خريطة التضاريس الرقمية ثلاثية الأبعاد في كثير من الحالات، حيث تسمح برامج التحليق أو البرامج المماثلة للمستخدم بمعالجة الخريطة لعرض جميع مناطق وزوايا التضاريس.

كما يشتمل نموذج التضاريس الرقمي عادةً على سطح الأرض فقط، وذلك باستثناء النباتات والمباني أو غيرها من الميزات التي من صنع الإنسان، حيث يشار إلى هذا أحيانًا باسم نموذج الأرض المجردة من ناحية أخرى، كما يُظهر نموذج السطح الرقمي مثل هذه الميزات، بالإضافة إلى التضاريس الطبيعية تكمن مشكلة بعض طرق المسح المستخدمة لإنشاء هذه النماذج مثل: الرادار في أنها تعكس أعلى نقطة ارتفاع في موقع معين سواء، كان هذا أعلى شجرة أو مبنى أو أرض جرداء.