DEM 数字高程模型

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数字高程模型 (Digital Elevation Model), 简称 DEM。它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型 (Digital Terrain Model,简称DTM) 的一个分支,其它各种地形特征值均可由此派生。一般认为,DTM 是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布,其中 DEM 是零阶单纯的单项数字地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。数字高程模型(DEM)是一种保存 z 值的光栅图像,在分析过程中被广泛使用。

ASTER 全球数字高程模型:
2009 年 6 月 29 日,全球ASTER DEM 由 NASA 和 METI 联合发布,以 90 米的全球分辨率覆盖了 80% 的世界表面,不包括分辨率为 30 米的美国。
同时在 2011 年 10 月 11 日发布了第 2 版,与第 1 版相比有了很大的改进。

下载方式:
可在不同的地方下载 ASTER DEM,如 LP DAAC Global Data Explorer 和 NASA Reverb。

航天飞机雷达地形任务( SRTM ):
SRTM 是常用的免费 DEM 之一。2000年2月,OnSRTM DEM Image 通过特殊改装的雷达,利用两根天线单程飞行了11天。它收集了足够的数据,使用称为干涉合成孔径雷达(inSAR)的技术生成数字高程模型。

下载方式:
可从USGS Earth Explorer 下载 SRTM DEM。

全球数字地表模型(ALOS World 3D – 30m):
日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)ALOS DEM 图像免费发布了30米水平 分辨率的全球数字地表模型(DSM)数据集。高级陆地观测卫星“DAICHI”(ALOS)卫星图像被处理,以创建 DEM。

下载方式:
在该链接 http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/aw3d30/registration.htm 通用电子邮件进行注册,在确认您的请求后,
可在此处( http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/aw3d30/data/index.htm )下载数据。

GTOPO30:
GTOPO30 是由 USGS 创建和分发的全球数字高程模型。它的分辨率不是最高的,大约 1 km,可分成 33 个可用的 USGS DEM 文件格式的图块。

下载方式:
地球探测者( https://earthexplorer.usgs.gov/ )可用于下载数据,在数字高程分类中。

ArcGIS (ESRI):
在 ESRI 网站发布,可在 ArcGIS 软件或 ArcGIS Online 中打开的不同类型的高程图层。 可以在 ArcGIS 中打开并以不同的格式导出。

Opendem.info:
可下载世界少数地区的高分辨率(<=2m)或中分辨率(2-30m)DEM 数据。

激光雷达数据:
激光雷达已成为非常流行的地表测量方式,使用激光雷达点可以快速生成具有成本较低的 DEM 数据。

额外资源:
以下列出了几个国家的 DEM,供参考。

1.研究数据档案: https://rda.ucar.edu/#!lfd?nb=y&b=topic&v=Land%20Surface 有世界不同地区的海拔数据,需注册才能下载 DEM 数据。
2.Continent DEM: http://www.viewfinderpanoramas.org 有值得参考的丰富资源。
3.加拿大: http://www.geobase.ca/GeoBase 提供关于加拿大的 DEM 数据。
4.新西兰: https://data.linz.govt.nz/group/national-elevation/data/category/elevation/global/oceania/new-zealand/?s=n 有一系列高程数据可供下载,包括激光雷达。
5.英格兰(英国): 政府网站 http://environment.data.gov.uk/ds/survey/index.jsp#/survey?grid=SK80 提供对不同类型高程数据的访问 ,包括 LIDAR 数据。
6.奥地利: http://www.austrianmap.at/amap/index.php?SKN=1&XPX=637&YPX=492 提供奥地利DEM 数据下载。
7.丹麦: https://download.kortforsyningen.dk/content/geodataprodukter?field_korttype_tid_1=440&field_aktualitet_tid=435&field_datastruktur_tid=All&field_scheme_tid=All 可下载丹麦不同类型的高程数据。
8.澳大利亚: https://www.ga.gov.au/scientific-topics/national-location-information/digital-elevation-data 可下载澳大利亚不同类型的高程数据。


  1. SRTM

SRTM GL1是美国航天飞机雷达地形测绘任务11天采集的C波段干涉雷达数据生产的,覆盖北纬60度到南纬56度范围内的陆地区域,占全球80%的陆地,由美国生产发布该开源数据集。这是全球首套高分辨率开源DEM数据集,它的最早版本是90米分辨率,2015年公开了全球30米分辨率的产品。多个用户发表的国际论文表明其高程精度LE90优于9米,平面精度CE90优于13米,比官方公布的产品指标高程精度16米和平面精度20米要好很多。分辨率90米的可以从地理空间数据云下载。也有30m的可以从美国USGS下载。数据源的采样时间是2000年。

https://www.gscloud.cn/

https://lpdaac.usgs.gov/products/srtmgl1v003/

  1. ASTER

ASTER GDEM是由美国Terra卫星上的ASTER传感器采集的188万景15米分辨率的光学立体影像生产的,覆盖南北纬83度以内所有陆地区域,占全球陆地面积99%。美国和日本共同生产发布该开源数据集,分辨率30m,目前有三个版本,最新版本是ASTER GDEM V003,可以从地理空间数据云下载,也可从美国USGS下载,数据源的采样时间是2000-2013年。

https://lpdaac.usgs.gov/products/astgtmv003/

  1. ALOS

AW3D30是基于日本的ALOS-1卫星全色立体测图传感器PRISM采集的300万景2.5米分辨率的光学立体影像生产的,覆盖南北纬82度以内的陆地区域。日本生产发布该开源数据集。值得注意的是,AW3D30是对商业化的5米分辨率AW3D产品进行重采样得到的,分辨率30m,2.5m和5m为收费产品,可通过注册后获得密码下载。这个产品明确标明是DSM。数据源的采样时间是2006-2011年。

https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/aw3d30/data/index.htm

  1. NASADEM

NASADEM_HGT V001数据由NASA JPL于2019年1月首次发布,并于2020年1月发布了更新版本。制作该数据的目标是改善SRTM DEM数据精度及覆盖范围(减少空值)。该数据采用优化的处理算法处理SRTM原始雷达数据,并引入了ICESat GLAS(Ice,Cloud,and Land Elevation Satellite Geoscience Laser Altimeter System)和ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)数据。根据用户手册,其精度应相对SRTM DEM更优。该数据空间分辨率为1弧度(30m)。可从nasa数据提供网站上下载。

https://lpdaac.usgs.gov/products/nasadem_hgtv001/

  1. TanDEM-X

TanDEM-X DEM是TanDEM-X和TerraSAR-X这2颗雷达卫星编队飞行采集的X波段干涉雷达数据生产的,是首个以统一精度和无间隙方式获取的全球覆盖数字高程产品,由德国生产发布该开源数据集。TanDEM-X DEM开源的90米分辨率的产品是对商业化的12米分辨率产品进行重采样得到的。要注意,TanDEM-X DEM开源数据是椭球高,这是跟其他开源DEM不同的,水平和垂直参考基准用的是同一个椭球WGS84-G1150。这个数据是目前开源数据中广泛认为精度较高的。0.4弧秒(12m),1弧秒(30m)数据通过申请才能下载。数据源的采样时间是2010-2015年。

https://geoservice.dlr.de/web/dataguide/tdm90/

  1. Copernicus DEM

哥白尼数字高程模型(Copernicus DEM, COP-DEM)产品的生产数据源与TanDEM-X是一样的,由欧洲航天局(European Space Agency, 简称ESA或欧空局)发布,欧洲部分是10米(EEA-10)分辨率,免费提供全球范围30米和90米分辨率DEM,它声称在开源DEM里,该DEM的平面和高程精度是最优的。COP-DEM是数字表面模型(DSM),它表示地球表面(包括建筑物、基础设施和植被)的高程。数据源的采样时间是2010-2015年。

全球COP-DEM数据下载不限于以下3种方式:

(1)欧空局哥白尼panda网站

https://panda.copernicus.eu/panda

(2)OpenTopography网站

https://portal.opentopography.org/datasetMetadata?otCollectionID=OT.032021.4326.1

(3)QGIS下载:安装OpenTopography DEM Downloader插件。

笔者尝试了注册下载但是过程较繁琐,后来是从网友提供的网盘里下载的,拼接好了全国30m和90m的高程数据,可以私聊交流。

7. FABDEM(去除森林和建筑物的哥白尼DEM)

作者使用机器学习从哥白尼数字高程模型中去除建筑物和森林,首次制作了一个以1弧秒(∼30米)去除建筑物和森林的全球高程地图。

相关文章:

Hawker, Laurence, Peter Uhe, Luntadila Paulo, Jeison Sosa, James Savage, Christopher Sampson, and Jeffrey Neal. "A 30m global map of elevation with forests and buildings removed." Environmental Research Letters (2022).

ShieldSquare Captcha

下载方式:

FABDEM V1-0 - Datasets - data.bris


GIS数据下载的官方渠道

1.名称:全国地理信息资源目录服务系统
网址:http://www.webmap.cn/main.do?method=index
简介:各类空间数据,包括地表覆盖、测量成果、遥感影像、高程模型、栅格地图等。

2.名称:国家地球系统科学数据共享服务平台
网址:http://www.geodata.cn/
简介:涵盖大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、陆地表层、海洋以及外层空间 的18个一级学科的学科面广、多时空尺度、综合性国内规模最大的地球系统科学数据库群,建立了面向全球变化及应对、生态修复与环境保护、重大自然灾害监测与防 范、自然资源(水、土、气、生、矿产、能源等)开发利用、地球观测与导航等多学 科领域主题数据库115个。

3.名称:自然资源部标准地图服务
网址:http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/
简介:标准地图依据中国和世界各国国界线画法标准编制而成。社会公众可以免费浏览、下载标准地图,直接使用标准地图时需要标注审图号。

4.名称:地理空间数据云
网址:http://www.gscloud.cn/
简介:高程数据、遥感影像数据的最广泛来源,除此之外还有许多数据可以有效挖掘。

5.名称:资源环境数据云平台
网址:http://www.resdc.cn/
简介:中科院建立的资源环境科学数据集成、派生、共享与数值模拟的平台。数据与我国现状契合度很高。

6.名称:土地调查成果共享应用服务平台
网址:http://tddc.mnr.gov.cn/to_Login
简介:以行政区为划分依据,提供包含土地利用数据在内的多种数据。

7.名称:Natural Earth
网址:http://www.naturalearthdata.com/
简介:提供了全球范围内的矢量和影像数据,且数据是开放性的。

8.名称:天地图-国家地理信息公共服务平台
网址:https://www.tianditu.gov.cn/
简介:可以下载矢量地图、影像地图、地形渲染、地名注记等内容的开放性资源。

9.名称:OpenTopography
网址:https://opentopography.org/
简介:提供全球范围内高空间分辨率的地形数据和操作工具的门户网站。

10.名称:中国科学院遥感与数字地球研究所对地观测数据共享计划
网址:http://ids.ceode.ac.cn/
简介:中国科学院空天信息创新研究院开发,数据主要是不同时期的影像地图等。

11.名称:国家地理空间信息中心
网址:http://sgic.geodata.gov.cn/
简介:提出地理空间信息整合共享的政策措施和标准规范;承担国家自然资源和地理空间基础信息库建设与运行的具体工作;为国家及有关部门和社会提供地理空间信息产品及相关服务;指导地方开展自然资源和地理空间基础信息库建设与应用服务。

12.名称:地理国情监测云平台
网址:http://www.dsac.cn/
简介:非常全面的数据平台,土地、生态、环境、气象、社会经济、灾害等都有,但免费用户可以下载的内容不算很全面。


优先:
https://www.landcover100.com/#
https://gaohr.win/site/special/2019/2019-09-14-dem-30m-cn.html

具体数据下载:
https://search.earthdata.nasa.gov/
https://blog.csdn.net/qq_57313910/article/details/127892093
https://www.gebco.net/data_and_products/gridded_bathymetry_data/#area
https://www.cnblogs.com/LocaSpaceViewer/p/13297446.html
https://lpdaac.usgs.gov/products/astgtmv003/
https://www.gscloud.cn/sources/index?pid=302&rootid=1&ptitle=DEM%20%E6%95%B0%E5%AD%97%E9%AB%98%E7%A8%8B%E6%95%B0%E6%8D%AE
https://search.asf.alaska.edu/#/
https://docs.gmt-china.org/latest/dataset-CN/

更新 2024-04-30
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