LocaSpaceViewer(图新地球)教程--常见DEM介绍⼀篇来⾃于LSV的深度好⽂,字数3000,阅读时间5分钟。
1引⾔
使⽤LSV(LocaSpaceViewer)或者⾕歌地球的时候,我们经常会感叹,这种真实的三维效果简直可以让我们虽然没去过实地,也⼏乎就像去了⼀样,但是这个是如何做到的呢?
其实,三维地球说穿了也并不复杂,主要由两层结构来实现。表层是影像贴图层,提供了我们看到的卫星图像;下层是地形(DEM)层,提供了三维地形。
所以我们看到的三维,实际是两个不同的数据结合起来的效果,即影像+DEM。⽽DEM⼀般是没有图像的,只是每个点的⾼程值,所以这个数据往往被我们忽略掉,但是如果我们打开地形三⾓⽹,就可以穿过三维地球的表象看到本质:
三维地球软件,都是基于DEM构建了地形三⾓⽹,然后在三⾓⽹基础上贴上影像图,形成了我们最终看到的三维地球效果。
由此,DEM看起来就是⼀个很重要的基础数据了。那么,DEM是什么呢?都有哪些原始数据,如何获取?今天,⼩编就带着⼤家,去DEM的世界转⼀转。
2DEM简介
数字⾼程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,是通过有限的地形⾼程数据实现对地⾯地形的
动物是怎么睡觉的数字化模拟(即地形表⾯形态的数字化表达),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。
DEM分辨率是DEM刻画地形精确程度的⼀个重要指标,同时也是决定其使⽤范围的⼀个主要的影响因素。DEM的分辨率是指DEM最⼩的单元格的长度。因为DEM是离散的数据,所以(X,Y)坐标其实都是⼀个⼀个的⼩⽅格,每个⼩⽅格上标识出其⾼程。这个⼩⽅格的长度就是DEM的分辨率。分辨率数值越⼩,分辨率就越⾼,刻画的地形程度就越精确,同时数据量也呈⼏何级数增长。
由于DEM描述的是地⾯⾼程信息,它在测绘、⽔⽂、⽓象、地貌、地质、⼟壤、⼯程建设、通讯、军事等国民经济和国防建设以及⼈⽂和⾃然科学领域有着⼴泛的应⽤。如在⼯程建设上,可⽤于如⼟⽅量计算、通视分析等;在防洪减灾⽅⾯,DEM是进⾏⽔⽂分析如汇⽔区分析、⽔系⽹络分析、降⾬分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础;在⽆线通讯上,可⽤于蜂窝电话的分析等等。
Tips:DEM是⼀种数据类型,有很多常⽤格式,⽐如TIF、hgt、img等,那么在使⽤的时候,需要注意⾃⼰的⽬标应⽤软件⽀持什么格式。不过好的⼀点是,DEM的所有格式都可以相互转换。
3常见DEM介绍
ETOPO
美国地球物理中⼼发布(NGDC,2011),覆盖全球含海底,分辨率:1′(约1.8KM)。
五个版本,其中ETOPO1的效果最好。
孩子不想上学怎么办最好的方法基于ETOPO的全球地形图
4类人不宜吃桑葚在LSV内加载该数据后,就可以查看三维海底地形了,同时,也能⽣成海底等深线,配合海图还是⽐较实⽤的。
3.2GMTED2010
美国地质调查局(USGS)与美国国家地理空间情报局(NGA)发布,基于源GTOPO30。全球分辨率有三个版本,30″、15″、7.5″。其中7.5″约250m空间分辨率。踏的拼音和组词
3.3SRTM3
航天飞机雷达测绘任务(SRTM,Shuttle Radar Topography Mission)。美国太空总署(NASA)和国防部国家测绘局(NIMA)以及德国与意⼤利航天机构共同合作完成联合测量,由美国发射的“奋进”号航天飞机上搭载SRTM系统完成。本次测图任务从2000年2⽉11⽇开始⾄22⽇
结束,共进⾏了11天总计222⼩时23分钟的数据采集⼯作,获取北纬60度⾄南纬60度之间总⾯积超过1.19亿平⽅公⾥的雷达影像数据,覆盖地球80%以上的陆地表⾯。
当前最新版本为V4.1。数据分辨率为3″(约90m)。
SRTM3全球覆盖范围
Tips:很多下载器下载⾕歌地球的地形数据,号称可以到10m精度。其实呢,⾕歌地球的原始DEM,国内区域采⽤的是SRTM3,也就是90m分划重点)。国外区域有些地⽅是⽤的30m分辨率的数据。因此,⽆论如何也达不到10m分辨率,同理,下载⾕歌地形,也并不是级辨率的数据(划重点
别越⼤越好。
LSV内可以直接下载⾕歌地形和其原始数据SRTM3:
4ASTER GDEM V2
以上介绍的数据都是90m分辨率以上的数据。虽然SRTM3应⽤⼴泛,但是有没有更好的数据呢?⾃然是有的。
ASTER Global Digital Elevation Model(ASTER GDEM)是美国航空航天局(NASA)和⽇本经济产业省(METI)联合发布的全球数字⾼程数据产品,该DEM数据是根据NASA新⼀代对地观测卫星TER
RA的观测结果完成,是由ASTER(Advanced Space borne Thermal
Emission and Reflection Radio meter)传感器搜集的130万个⽴体像对数据制作,覆盖范围超过了地球99%陆地表⾯。
写给孩子十岁成长礼的一封信该数据⽔平精度1″(约30m,置信度95%),⾼程精度为20⽶(置信度95%)。⽐之前的SRTM3 DEM和GTOPO30数据有明显的提⾼。有时候会感觉到莫名的难过是什么歌
ASTER GDEM有两个版本,第⼀个版本(V1)于2009年6⽉发布,第⼆个版本(V2)于2011年10⽉发布。V2⽐V1,数据在⽔域覆盖和偏差去除等⽅⾯有了进⼀步的进展,数据的质量得到了很⼤的提⾼。
对SRTM3与ASTER进⾏对⽐,效果见下图。明显看出,ASTER在细节上⽐SRTM3丰富很多。
放⼤到局部区域,⽣成等⾼线:
SRTM3等⾼线⽣成
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