نموذج الارتفاع الرقمي لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية

معيار USGS DEM هو تنسيق ملفات جغرافية مكانية طورته هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية لتخزين نموذج الارتفاع الرقمي القائم على الصور النقطية . وهو معيار مفتوح ، ويُستخدم في جميع أنحاء العالم. وقد تم استبداله بتنسيق SDTS الخاص بهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، إلا أن هذا التنسيق لا يزال شائعًا نظرًا لوجود عدد كبير من الملفات القديمة، واكتفائه الذاتي، وبنية حقله البسيطة نسبيًا، ودعمه الواسع والمتطور للبرامج.

يمكن تصنيف نموذج الارتفاع الرقمي (DEM) التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) إلى أربعة مستويات من الجودة. ويعود ذلك إلى تعدد طرق جمع البيانات، ومدى دقة هذه البيانات.

تنسيق نموذج الارتفاع الرقمي (DEM) التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) عبارة عن مجموعة مستقلة (ملف واحد) من كتل نصية مُشفّرة بنظام ASCII، يبلغ حجم كل منها 1024 بايت (1024 حرف ASCII)، وتُصنّف ضمن ثلاث فئات سجلات تُسمى A وB وC. لا يوجد أي لبس بين المنصات المختلفة، حيث لا تُستخدم رموز التحكم في نهاية الأسطر، ويتم تمثيل جميع البيانات، بما في ذلك الأرقام، بصيغة نصية قابلة للقراءة. لا يوجد نظير ثنائي معروف لهذا التنسيق، على الرغم من شيوع استخدام ضغط الملفات باستخدام gzip .

يتم ترميز الأرقام ذات الفاصلة العائمة باستخدام الترميز العلمي لـ Fortran ، لذلك تحتاج برامج C / C++ إلى تبديل الحرف "D" الذي يشير إلى الأس مع الحرف "E" عند التحليل (والعكس صحيح عند الكتابة).

تحتوي حقول السجل A على معلومات الأصل والنوع والإحصاءات الموجزة وأنظمة القياس المستخدمة في الملفات التعريفية. يظهر السجل A مرة واحدة كرأس للملف، ويظهر السجل C مرة أخرى كذيل، بينما تتكون بيانات الارتفاع من عدة سجلات B (تُسمى ملفات تعريفية ). يتناسب كل من السجلين A وC مع كتلة واحدة، بينما يتطلب السجل B الواحد عادةً عدة كتل. عند حدوث هذا التداخل بين الكتل، تُنقل البيانات لتبدأ بشكل صحيح على حدود كل كتلة. تتوفر سجلات A بنسختين: "قديمة" و"جديدة"، وذلك لأن هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) أضافت عدة حقول إلى السجل A. أحد العناصر الرئيسية هو المربع ، وهو عبارة عن مجموعة من أربع إحداثيات أرضية تصف المضلع الرباعي الذي يُحيط بالمنطقة محل الاهتمام.

سجلات B (الملفات التعريفية) عبارة عن عمود طولي متغير الطول من بيانات الارتفاعات النقطية، يبدأ من موقع محدد. يبلغ طولها مضاعفات العدد 1024 بايت، وتحتوي على رأسية صغيرة تلخص الملف التعريفي. تكون الارتفاعات متجاورة؛ ويتم التعبير عن الانقطاعات أو أي فواصل أخرى باستخدام ارتفاعات فارغة بقيمة -32767. يُوصف كل ارتفاع برقم صحيح قابل للقراءة مكون من ستة أحرف، ويشغل موقعًا ثابتًا في كتلة. تظهر رأسية الملف التعريفي في الكتلة الأولى فقط، لذا تحتوي الكتل اللاحقة على المزيد من قيم الارتفاع. عند قراءة ملف نموذج الارتفاع الرقمي (DEM) من البايت الأول إلى الأخير، تُقرأ الملفات التعريفية كأعمدة من الغرب إلى الشرق. تمتد الارتفاعات داخل الملف التعريفي من الجنوب إلى الشمال. ينبع اختلاف مواقع وأطوال الملفات التعريفية بشكل أساسي من استخدام نظام الإحداثيات الأرضية UTM ( نظام الإحداثيات العالمي المستعرض ميركاتور ). بما أن القياسات ضمن نظام الإحداثيات العالمي (UTM) تستخدم مسافات ثابتة (مثلاً، 30 متراً بين عينات الارتفاع)، فلا بد أن يتشوه الشكل الرباعي قليلاً لرسم هذه المواقع على سطح الأرض الكروي. ويتجلى هذا التشوه عادةً في شكل مربع مُدار، ولذلك تبدأ أعمدة الارتفاع بالقرب من الحافتين الشرقية والغربية باتجاه الشمال وتحتوي على عدد أقل من العينات.

تحتوي سجلات C على بيانات مراقبة الجودة لجذر متوسط ​​مربع الخطأ (RMSE)، باستخدام عشرة حقول عددية مكونة من ستة أحرف.

• معايير نماذج الارتفاع الرقمية ، وزارة الداخلية الأمريكية، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، قسم رسم الخرائط الوطني (1992):
  • الجزء الأول: عام (1992)
  • الجزء الثاني: المواصفات (1995)
  • الجزء الثالث: مراقبة الجودة (1992)
  • الأخطاء والتغييرات (1998)
• مصادر نماذج الارتفاع الرقمية لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية:
  • بيانات الارتفاع الرقمية الكندية، المستوى 1