全球數字高程數據（DEM）詳解，還有地形暈渲、等高線等乾貨

2020 年 4 月 28 日
筆記
DEM, GIS, 地形數據

1 基本概念

DEM是數字高程模型的英文簡稱(Digital Elevation Model)，是研究分析地形、流域、地物識別的重要原始資料。由於DEM 數據能夠反映一定解析度的局部地形特徵，因此通過DEM 可提取大量的地表形態資訊，可用於繪製等高線、坡度圖、坡向圖、立體透視圖、立體景觀圖，並應用於製作正射影像、立體地形模型與地圖修測。在測繪、水文、氣象、地貌、地質、土壤、工程建設、通訊、軍事等國民經濟和國防建設以及人文和自然科學領域有著廣泛的應用。

如在工程建設上，可用於如土方量計算、通視分析等；在防洪減災方面，DEM是進行水文分析如匯水區分析、水系網路分析、降雨分析、蓄洪計算、淹沒分析等的基礎; 在無線通訊上，可用於蜂窩電話的基地台分析等。

2 主流數據源

目前網上有多種全球高程數據，簡要介紹下這四種數據：

SRTM C 波段數據，可能是最有名的高程數據了。美國航空航天局 NASA 在 2000 時利用奮進號太空梭上的雷達測觀測所得，是以前用得最多的高程數據，覆蓋了全球南北緯 60 度以內的區域。

SRTM1：1 角秒精度，對應精度為30 米

SRTM3： 3角秒精度，對應精度為90 米。Google地球所使用高程數據即為 SRTM3，全球覆蓋，保真度不好，幾乎沒有漏洞、空洞。

ASTER GDEM數據，美國貨，該數據是根據 NASA 的新一代對地觀測衛星 Terra 的觀測結果製作完成的。其數據覆蓋範圍為北緯 83°到南緯 83°之間的所有陸地區域，陸地表面99%覆蓋。這是目前覆蓋最廣的高精度全球高程數據。垂直精度20米，水平精度30米，噪點較高。

第一版（2009）：精度為90米，全球覆蓋，保真度欠佳

第二版（2011）：精度為30米，全球覆蓋，保真度較好

DLR數據，即SRTM X 波段數據，DLR是德國宇航中心縮寫，該數據同樣由2000 在奮進號太空梭開展太空梭雷達地形測繪任務時測的，DLR用更高精度的雷達（X波段），但只是呈網狀覆蓋全球，中國40%覆蓋，頻寬50KM，空白寬100KM。精度為 1 角秒，高程相對精度 6 米，絕對精度 16米，噪點高。