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。
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://lpdaac.usgs.gov/products/srtmgl1v003/
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/
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
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/
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/
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).
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/