من أين تحمّل نموذج ارتفاع رقمي لأي دولة عربية — وأيّها تختار

خمسة نماذج ارتفاع عالمية مجانية، كلها بدقة 30 متراً تقريباً — لكنها ليست بديلاً لبعضها. اختيار الخطأ منها يُفسد تحليل الأحواض قبل أن تبدأ.

كل مشروع هيدرولوجي أو مورفومتري يبدأ بسؤال واحد: من أين آتي بنموذج الارتفاع؟ والإجابة الشائعة — «حمّل SRTM» — صحيحة نصف الوقت فقط.

هناك خمسة نماذج عالمية مجانية بدقة ٣٠ متراً تقريباً، وكلها تغطي العالم العربي. لكنها ليست بدائل لبعضها، والفرق بينها يظهر في اللحظة التي ترسم فيها شبكة التصريف.

الخطأ الأول: الخلط بين دقة البكسل ودقة الارتفاع

«دقة ٣٠ متراً» تصف حجم البكسل أفقياً — أي أن كل خلية تمثّل مربعاً ٣٠×٣٠ متراً على الأرض. وهي لا تقول شيئاً عن دقة قيمة الارتفاع نفسها، وهي الرقم الذي يهمّك فعلاً في حساب الميل والتصريف.

نموذجان بنفس حجم البكسل قد يختلف خطؤهما الرأسي بأمتار. ولهذا فإن سؤال «أيهما أدقّ؟» لا يُجاب بحجم البكسل وحده.

الخطأ الثاني: افتراض أن النموذج يمثّل سطح الأرض

هذا التمييز يُغفل كثيراً وهو جوهري:

• DSM — نموذج سطح رقمي: يقيس أعلى ما يعكس الإشارة — قمم الأشجار، أسطح المباني.
• DTM — نموذج تضاريس رقمي: يمثّل الأرض العارية بعد إزالة ما فوقها.

SRTM و Copernicus DEM و ALOS AW3D30 كلها أقرب إلى DSM. في صحراء مكشوفة الفرق مهمل. لكن في وادٍ كثيف النخيل أو داخل نسيج عمراني، النموذج «يرى» أسطح النخل والمباني — فتخرج شبكة تصريف تلتف حول أحياء سكنية لا حول تضاريس حقيقية.

النماذج الخمسة — ومتى تستخدم كلاً منها

القاعدة العملية: ابدأ بـ Copernicus GLO-30. إن كنت تعيد إنتاج بحث منشور اعتمد على SRTM، فاستخدم SRTM حتى تكون نتائجك قابلة للمقارنة.

الخطأ الثالث: تجاهل المرجع الرأسي

هنا يقع الخطأ الذي يكلّف أكثر من غيره، لأنه لا يُنتج رسالة خطأ — فقط أرقاماً غلطاً.

كل نموذج يقيس الارتفاع بالنسبة إلى مرجع (Vertical Datum):

• SRTM يستخدم جيويد EGM96
• Copernicus DEM يستخدم جيويد EGM2008

والفرق بينهما ليس ثابتاً — يتغيّر من موقع لآخر، وقد يبلغ أمتاراً. لو دمجت نموذجين بمرجعين مختلفين في تحليل واحد، أو قارنت ارتفاعاً من النموذج بقياس GNSS مرجعه الإهليلجي لا الجيويد، فستحصل على فرق منهجي يسري في كل حساباتك.

قبل أي دمج أو مقارنة، افتح البيانات الوصفية واقرأ المرجع الرأسي. سطر واحد يوفّر إعادة تحليل كامل.

الخطأ الرابع: عدم فحص الفجوات

النماذج الرادارية تترك فجوات (Voids) حيث تفشل الإشارة — في المنحدرات الحادة، وظلال التضاريس الجبلية، وأحياناً فوق أسطح المياه.

الفجوة في وادٍ جبلي كارثية على التصريف: خوارزمية تحديد اتجاه الجريان تجد خلية بلا قيمة فتكسر مسار المجرى، فيخرج الحوض مقطّعاً لا متصلاً.

افحص دائماً قبل التحليل:

import rasterio
import numpy as np

with rasterio.open("dem.tif") as src:
    arr = src.read(1, masked=True)
    voids = int(arr.mask.sum())
    total = arr.size
    print(f"الفجوات: {voids:,} خلية ({voids/total*100:.3f}%)")
    print(f"المدى: {arr.min():.1f} → {arr.max():.1f} م")
    print(f"المرجع الإحداثي: {src.crs}")

إن وجدت فجوات، املأها قبل أي تحليل هيدرولوجي — أو استخدم NASADEM الذي عولجت فجواته أصلاً.

الخطأ الخامس: إعادة الإسقاط بالطريقة الخطأ

النماذج تُنزَّل بإحداثيات جغرافية (درجات، EPSG:4326). وحساب الميل والمساحة يحتاج إسقاطاً مترياً — UTM للنطاق المناسب.

عند إعادة الإسقاط، طريقة إعادة التشكيل (Resampling) مهمة:

• Bilinear أو Cubic للارتفاعات — تحافظ على تدرّج السطح
• Nearest Neighbour ❌ — تُنتج سطحاً مدرّجاً يُفسد حساب الميل

وانتبه: إعادة الإسقاط لا تحوّل المرجع الرأسي. تحويل الارتفاعات بين الجيويدات عملية منفصلة تماماً.

قائمة فحص قبل أن تبدأ التحليل

1. ما النموذج ومن أنتجه؟
2. هل هو DSM أم DTM — وهل يهمّ في منطقتي؟
3. ما المرجع الرأسي؟
4. كم نسبة الفجوات؟
5. هل أعدت الإسقاط لنظام متري بطريقة إعادة تشكيل صحيحة؟

خمس دقائق هنا توفّر أياماً من إعادة التحليل.

اختصار الطريق

القصّ والتنظيف والتحقق لكل دولة عمل متكرر يستهلك ساعات. لذلك أُعدّه مسبقاً:

• نموذج ارتفاع 30 متراً — مقصوص ومنظّف لكل دولة عربية — مجاني
• نموذج ارتفاع 2.5 متر — للمشاريع التي لا يكفيها الثلاثون متراً
• نماذج HAND جاهزة لأودية محددة — للتحليل الهيدرولوجي المباشر

وإن لم تجد منطقتك، اطلبها وأقصّها لك.