Manual de Cálculo de Coberturas con Radio Mobile
03. Modelos digitales del terreno.
En este manual se plantea la utilización de dos modelos digitales del terreno para la realización de los cálculos de cobertura: GTOPO30/SRTM30 y SRTM-DTED. Ambos modelos han sido elaborados por la NASA y el USGS y tanto su distribución como su utilización son completamente libres. El modelo GTOPO30/SRTM30 tiene una resolución de 30 segundos de arco (aproximadamente 1 km), mientras que el modelo SRTM-DTED tiene una precisión de 3 segundos de arco (aproximadamente 100 m), por lo que se seleccionará un modelo u otro en función de las necesidades y de la capacidad de computación disponible. Como veremos, en algunos casos es necesario descargar los ficheros del modelo al disco duro del PC, mientras que en otros será el propio Radio Mobile quien descargue la información necesaria a través de nuestra conexión a Internet.
Tenga en cuenta que, aunque el modelo SRTM-DTED es mucho más preciso, si va a calcular radioenlaces en zonas costeras es muy posible que encuentre áreas del mar que no existen en este MDT. En esos casos, utilice el modelo GTOPO30/SRTM30.
A continuación se indican las instrucciones para trabajar con ambos modelos.
3.1. Modelo GTOPO30/SRTM30.
El modelo digital del terreno GTOPO30 es un DEM global elaborado por el USGS a partir de datos recogidos desde 1993, con un espaciado entre muestras de 30 segundos de arco, es decir, aproximadamente 1 km. El modelo cubre todo el rango de latitud entre 90ºN y 90ºS, todo el rango de longitud entre 180ºW y 180ºE y un rango de elevación entre -407 m y 8752 m. Se basa en un sistema de coordenadas tridimensional de grados decimales (latitud/longitud) y metros (elevación) referenciados al modelo WGS84. Las áreas oceánicas se clasifican como “sin datos”. La resolución de los datos implica que no se representan pequeñas islas de dimensiones inferiores a aproximadamente 1 km2.
Puede encontrar más información sobre este MDT en la siguiente URL:
http://edc.usgs.gov/products/elevation/gtopo30/gtopo30.html
Los datos del modelo GTOPO30 se archivan en distintos ficheros que pueden descargarse a través del siguiente servidor FTP (usuario anónimo):
ftp://edcftp.cr.usgs.gov/pub/data/gtopo30/global/
En la tabla 3.1 se muestra la porción de globo terrestre que se cubre con cada uno de los ficheros:
Latitud | Longitud | Elevación | ||||||
Fichero | Mínima | Máxima | Mínima | Máxima | Mínima | Máxima | Media | Desv.Tp. |
W180N90 | 40 | 90 | -180 | -140 | 1 | 6098 | 448 | 482 |
W140N90 | 40 | 90 | -140 | -100 | 1 | 4635 | 730 | 596 |
W100N90 | 40 | 90 | -100 | -60 | 1 | 2416 | 333 | 280 |
W060N90 | 40 | 90 | -60 | -20 | 1 | 3940 | 1624 | 933 |
W020N90 | 40 | 90 | -20 | 20 | -30 | 4536 | 399 | 425 |
E020N90 | 40 | 90 | 20 | 60 | -137 | 5483 | 213 | 312 |
E060N90 | 40 | 90 | 60 | 100 | -152 | 7169 | 509 | 698 |
E100N90 | 40 | 90 | 100 | 140 | 1 | 3877 | 597 | 455 |
E140N90 | 40 | 90 | 140 | 180 | 1 | 4588 | 414 | 401 |
W180N40 | -10 | 40 | -180 | -140 | 1 | 4148 | 827 | 862 |
W140N40 | -10 | 40 | -140 | -100 | -79 | 4328 | 1321 | 744 |
W100N40 | -10 | 40 | -100 | -60 | 1 | 6710 | 375 | 610 |
W060N40 | -10 | 40 | -60 | -20 | 1 | 2843 | 212 | 168 |
W020N40 | -10 | 40 | -20 | 20 | -103 | 4059 | 445 | 298 |
E020N40 | -10 | 40 | 20 | 60 | -407 | 5825 | 727 | 561 |
E060N40 | -10 | 40 | 60 | 100 | 1 | 8752 | 1804 | 1892 |
E100N40 | -10 | 40 | 100 | 140 | -40 | 7213 | 692 | 910 |
E140N40 | -10 | 40 | 140 | 180 | 1 | 4628 | 549 | 715 |
W180S10 | -60 | -10 | -180 | -140 | 1 | 2732 | 188 | 297 |
W140S10 | -60 | -10 | -140 | -100 | 1 | 910 | 65 | 124 |
W100S10 | -60 | -10 | -100 | -60 | 1 | 6795 | 1076 | 1356 |
W060S10 | -60 | -10 | -60 | -20 | 1 | 2863 | 412 | 292 |
W020S10 | -60 | -10 | -20 | 20 | 1 | 2590 | 1085 | 403 |
E020S10 | -60 | -10 | 20 | 60 | 1 | 3484 | 893 | 450 |
E060S10 | -60 | -10 | 60 | 100 | 1 | 2687 | 246 | 303 |
E100S10 | -60 | -10 | 100 | 140 | 1 | 1499 | 313 | 182 |
E140S10 | -60 | -10 | 140 | 180 | 1 | 3405 | 282 | 252 |
W180S60 | -90 | -60 | -180 | -120 | 1 | 4009 | 1616 | 1043 |
W120S60 | -90 | -60 | -120 | -60 | 1 | 4743 | 1616 | 774 |
W060S60 | -90 | -60 | -60 | 0 | 1 | 2916 | 1866 | 732 |
W000S60 | -90 | -60 | 0 | 60 | 1 | 3839 | 2867 | 689 |
E060S60 | -90 | -60 | 60 | 120 | 1 | 4039 | 2951 | 781 |
E120S60 | -90 | -60 | 120 | 180 | 1 | 4363 | 2450 | 665 |
ANTARCPS | -90 | -60 | -180 | 180 | 1 | 4748 | 2198 | 1016 |
Tabla 3.1. Contenido de los ficheros del modelo GTOPO30.
De acuerdo con estos datos, para cubrir todo el territorio nacional de España se necesitan los ficheros w020n40 y w020n90. Con el fichero w020n40 se cubren el sur de la Península Ibérica, las Islas Canarias, las islas Baleares y las Ciudades Autónomas de Ceuta y Melilla, tal y como se muestra en la figura 3.1.
Fig.3.1. Cobertura de datos w020n40 en el DEM GTOPO30/SRTM30.
Con el fichero w020n90 se cubre el norte de la Península Ibérica, tal y como se muestra en la figura 3.2.
Fig.3.2. Cobertura de datos w020n90 en el DEM GTOPO30/SRTM30.
Los datos se distribuyen en archivos comprimidos que contienen los siguientes ficheros:
- DEM: datos del modelo digital del terreno.
- HDR: fichero de cabeceras para el modelo digital del terreno.
- DMW: fichero mundial.
- STX: fichero de estadísticas.
- PRJ: fichero de información sobre la proyección.
- GIF: visualización gráfica de la porción de terreno representada.
- SRC: mapa fuente.
- SCH: fichero de cabeceras para el mapa fuente.
El modelo digital del terreno SRTM30 es un DEM cuasi global que combina datos recogidos por la misión SRTM (Shuttle Radar Topography Mission, STS-99) de la NASA y las agencias espaciales alemana e italiana en febrero del año 2000, con datos del modelo anterior GTOPO30, pudiendo considerarse por tanto como una mejora de este último. En la misión SRTM se utilizaron técnicas de interferometría con radar de apertura sintética para generar un modelo 3D de la superficie terrestre. Puede encontrar más información sobre la misión SRTM en la siguiente URL:
http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/
La precisión del modelo SRTM30 es exactamente igual que la del GTOPO30, es decir, 30 segundos de arco. Los datos recogidos abarcan el 80% el globo terrestre, quedando excluídas las regiones comprendidas por debajo de los 56ºS y por encima de los 60ºN de latitud, según se muestra en la figura 3.3. Pueden descargarse a través del siguiente servidor FTP (usuario anónimo):
http://www.webgis.com/srtm30.html
La nomenclatura de los ficheros es igual a la equivalente del modelo GTOPO30, por lo que para cubrir todo el territorio nacional español solamente se precisan los ficheros w020n40 y w020n90, según se muestra en las figuras 3.1 y 3.2. Los datos se archivan en formato ZIP con los mismos contenidos por fichero que el modelo GTOPO30.
Fig.3.3. Cobertura de datos recogidos en la misión SRTM de la NASA.
3.2. Modelo SRTM/DTED.
El modelo SRTM DTED (Shuttle Radar Topography Mission – Digital Terrain Elevation Data) se basa en los mismos datos recogidos en la misión SRTM de la NASA en febrero del año 2000, pero ofrece una resolución de hasta 1 segundo de arco para los Estados Unidos y de hasta 3 segundos de arco (aproximadamente 100 m) para el resto de regiones comprendidas entre las latitudes 56ºS y 60ºN. La cobertura total del modelo se muestra en la figura 3.3. Puede encontrar más información sobre este MDT en la siguiente URL:
http://eros.usgs.gov/#/Find_Data/Products_and_Data_Available/SRTM
El datum horizontal es el WGS84 y el datum vertical el nivel medio del mar determinado por la geoide EGM96 del modelo WGS84. Como ya se ha indicado, la precisión es distinta según la zona geográfica, denominándose más concretamente el modelo SRTM DTED 2 para los datos con una precisión de 1 segundo de arco y SRTM DTED 1 para los datos con una precisión de 3 segundos de arco.
En la figura 3.4 se muestra la distribución por continentes de todos los datos del modelo. Cada pequeña cuadrícula se corresponde con un fichero de datos.
Fig.3.4. Distribución por continentes de los datos del modelo SRTM DTED.
Para facilitar la localización de los datos, el modelo se divide en distintas áreas, tal y como se muestra en la figura 3.5.
Fig.3.5. Distribución por áreas de los datos del modelo SRTM DTED.
Los datos referentes a España se encuadran por tanto en las áreas 11, 23 y 33. Dentro de cada área, los ficheros de datos que se corresponden con las cuadrículas de la figura 3.4 usan la nomenclaturas “NxxEyyy.hgt” o “NxxWyyy.hgt”, donde “xx” es el valor de la latitud meridional de la cuadrícula e “yy” es el valor de la longitud oriental de la cuadrícula. En las figuras 3.6, 3.7 y 3.8 se muestra una ampliación de las áreas indicadas y una referencia de las cuadrículas que cubren todo el territorio nacional español.
En la figura 3.6 se ubican las cuadrículas correspondientes al norte de España.
Fig.3.6. Cuadrículas del modelo SRTM DTED correspondientes a España en el área 11 .
En la figura 3.7 se ubican las cuadrículas correspondientes al sur de España y las Islas Baleares.
Fig.3.7. Cuadrículas del modelo SRTM DTED correspondientes a España en el área 23 .
Finalmente, en la figura 3.8 se ubican las cuadrículas correspondientes a las Islas Canarias.
Fig.3.8. Cuadrículas del modelo SRTM DTED correspondientes a España en el área 33 .
De esta forma, para cubrir todo el territorio nacional español es necesario descargar los siguientes ficheros:
- Área 11: NxWy.hgt, x entre [43, 44], y entre [01, 10]. NkEt.hgt, k entre [34, 41], t entre [01, 04].
- Área 23: NxWy.hgt, x entre [34, 41], y entre [01, 10]. NkEt.hgt, k entre [34, 41], t entre [01, 05].
- Área 33: NxWy.hgt, x entre [26, 29], y entre [13, 19].
Si usted dispone de conexión a Internet desde el PC donde tenga instalado Radio Mobile y va a trabajar con el modelo SRTM/DTED, no es necesario que descargue ningún fichero, ya que la aplicación lo hará automáticamente en función del área geográfica que seleccione. No obstante, siempre es recomendable disponer de una copia en el disco duro para casos de emergencia en los que Internet no esté disponible. El Gobierno de Estados Unidos también ofrece la posibilidad de comprar los datos en DVD.
Los datos del modelo pueden descargarse, entre otros, desde el siguiente sitio web:
Podrá descargar los ficheros necesarios en grupos de 5 x 5 ficheros. En el apartado “Resolution”, especifique el modelo que desea descargar. Para emplazamientos fuera de los Estados Unidos, solamente está disponible el modelo "SRTM 3". Una vez delimitadas las coordenadas de descarga, pulse el botón “Get available SRTM tiles”. Aparecerá otra ventana con enlaces directos a los ficheros para su descarga. Repita esta operación tantas veces como sea necesario hasta que adquiera todos los ficheros de interés.
3.3. Otros modelos utilizables.
Las últimas versiones de Radio Mobile permite trabajar con otros modelos digitales del terreno, que están fuera del objetivo de este manual:
- Globe.
- BIL.