2023 年 11 月 22 日
3D 測量地球：TanDEM-X 30 m DEM 變化圖提供了地球表面變化的全球概覽。TanDEM-X 雷達衛星任務的新穎 3D 變化地圖非常精確，現在已免費提供。
- 高精度 TanDEM-X 30 m DEM 變化圖顯示地球表面的變化。
- 3D變化地圖是TanDEM-X雷達衛星任務的最新產品。2016 年的全球 TanDEM-X 高程模型也提供編輯版本。
- DEM 變化圖首次實現了精確的時間分析，並且不斷擴展以包括時間序列記錄。
- 重點：地球觀測、氣候變遷、TanDEM-X
德國航空航天中心 (DLR) 在地球 3D 測量方面樹立了另一個里程碑：「TanDEM X 30 m DEM 變化圖」提供了地球表面變化的全球概覽。無論是冰川退縮、農業發展、火山活動或城市規劃——變遷地圖都與許多研究領域、氣候變遷議題和社會政治議題有關。TanDEM-X 衛星任務的新資料集現已免費提供 - 30 公尺像素大小和 1 公尺高度精度提供了全球高精度資料。
現在發布的 DEM 變化圖 (DCM) 遵循 2016 年完成的全球 TanDEM-X 高程模型，該模型已被用作全球公認的科學和商業應用參考。2016 年的高程模型現已在新出版物中提供編輯版本。透過這次“升級”，它可以作為計算新變化地圖高程變化的參考，作為 DEM 變化地圖的一部分。第一個全球高程模型是透過對 2011 年至 2015 年的多幅影像進行加權平均而創建的，這就是為什麼時間分配最初只能粗略地進行的原因。相較之下，在 DCM 中，每個單獨的身高測量值都標有測量日期，從而可以精確分析隨時間的變化。此外，任務團隊還以全球森林地圖和精確的水掩模補充了高程數據，以支援 DEM 變化圖的分析。
「地球表面的許多區域都在發生動態變化。比較新的數據集以令人驚訝的詳細方式顯示了我們星球的地形在六到八年的時間裡發生了怎樣的變化，」博士解釋道。來自DLR 遙感方法研究所的 Marie Lachaise 。
露天煤礦開採帶來的景觀變化
具體而言，例如在德國，煤礦區景觀的變化正在變得越來越明顯。藉由 DEM 變化圖，可以進一步得出褐煤開採量和覆蓋層體積。以北萊茵-威斯特法倫州的加茨韋勒礦為例，研究人員計算出，2011/2013年至2018年間，總共挖出了約4.9億立方公尺的土方。這一規模與能源供應公司提供的資訊相符，該公司估計煤炭產量為每年 3,000 萬噸，表土產量為每年 1 億至 1.2 億立方公尺。
轉型中的森林
幫助我們應對全球暖化的一種自然資源是森林。因此，嚴重的森林砍伐，特別是熱帶雨林的砍伐，特別受到關注。X 波段雷達波對森林地區的穿透力很小，這就是 TanDEM-X 高度在樹冠中移動的原因。這稱為表面模型。在 3D 變化圖中，隨著高度降低，清除圖案清晰可見。
氣候變遷的影響
冰川和冰原的變化是氣候變遷的高度敏感指標。TanDEM-X DCM 顯示了我們的極地地區和冰川在短短幾年內發生了多麼巨大的變化。智利南部巴塔哥尼亞冰原等地正出現大規模融化。自從第一個高程模型建立以來，豪爾赫·莫特冰川尤其明顯縮小。根據變化分析，2012/2014年至2018年6月期間，冰川總體積損失約10.7立方公里。這意味著每年的融化速度高達 2.6 立方公里。
然而，來自巴塔哥尼亞冰原南部的布呂根冰川（也稱為 Pío XI 冰川）的高度增加。同期總計成長約 7.6 立方公里。根據最近的研究，當地的地質和氣候條件導致了過去幾十年來的異常增長。新的3D變化圖將幫助研究人員了解複雜的冰川過程。
第四維度時間
該任務原定持續五年。經過超過 13 和 16 年的運行，這兩顆衛星現在可以可靠地提供高品質的雷達數據，並將繼續用於進一步記錄冰凍圈、全球森林和大城市的 3D 變化。現在可用的TanDEM-X 30 m DEM 變化地圖密切注意所有地形變化。目標是產生盡可能最長的 DCM 時間序列。未來，時間軸應該會越來越多地將變化地圖提升到第四維度。例如，可以對森林面積進行定量分析，甚至可以記錄其生長情況。
[照片]
(A) 雨林砍伐，巴西
由於紅色標記的高度降低，在 TanDEM-X DEM 變化圖中清晰可見巴西帕拉州的間隙模式。
(B) 北萊茵-威斯特法倫州 Garzweiler 煤礦的煤炭開採
根據 Garzweiler 露天褐煤礦的 TanDEM-X DEM 變化圖（紅色/藍色高度的減少/增加），可以確定在給定時期內的整個挖掘情況。
(C) 智利冰川的變化
智利南巴塔哥尼亞冰原的 TanDEM-X DEM 變化圖。 紅色的冰川舌清楚地顯示了全球融化的趨勢。 左中的布呂根冰川是一個例外，由於當地現象，其冰量正在增加。 海拔的變化可用於確定融化或生長速率。
(D) 紐西蘭林區開發
紐西蘭北島陶波湖以東的這一場景顯示了分別於 2018 年中期（左）和 2019 年中期（右）收集的數據的全球 TanDEM-X-DEM 的海拔變化。左上角是一片保護區，由於天然森林生長緩慢，變化不大。在右側，您可以看到一個管理嚴格的森林區域，其中紅色部分顯示森林砍伐，但藍色部分顯示森林生長。與 2018 年和 2019 年相比，出現了更深的藍色陰影，這意味著這些快速生長的樹木的年生長量是可見且可測量的。