DEM数据形式

USGS Standards for Digital Elevation Models
1、概述
  USGS 是美国地质调查局（U.S. Geological Survey）的英文缩写，USGS负责管理美国全国的数字地图数据的采集与分发。
1．1 USGS DEM数据产品的种类
（1）7.5－分DEM （一般采用30米格网间距，UTM投影），水平格网间距可以去1-30之间任意整数。DEM的范围大约为无重叠的标准的USGS 7.5分地理格网。
（2）30－分DEM（2×2秒间距）DEM的范围大约为无重叠的标准的USGS 30分×30分地理格网。
（3）1－度DEM（2×2秒间距）DEM的范围大约为无重叠的标准的USGS 1度×1度地理格网。
（4）7.5－分阿拉斯加DEM（1×2秒间距，纬度，经度），范围与7.5－分DEM基本相同除了在经度元素变化从最南端的10分变化至最北端的18分。
（5）15-分阿拉斯加DEM（2×3秒间距，纬度，经度），在阿拉斯加最南端的覆盖范围为15分（纬度）×20分（经度），在最北端经度范围变为36分。
1．2 USGS DEM的格式
  USGS DEM文件由逻辑记录A、B、C组成，其中第一部分是文件头记录 type A，主要记录了DEM数据有关的信息；第二部分是断面数据type B，分为断面头数据和DEM数据实体；第三部分是精度信息type C,可以省略。
  USGS DEM数据以ASCII码形式存储，逻辑记录A、B、C格式说明分别见附表1、2、3。逻辑记录A、B、C都以1024字节长度作为逻辑记录单位，不足1024的用空格补齐。逻辑记录B通常包含多个1024字节长度的逻辑记录单位。为了有效利用空间每4个逻辑记录单位组成一个物理记录单位（4096 字节）。

2、DEM 的数据结构
  USGS DEM主要采用两种类型的格网，采用UTM投影和采用地理坐标以秒为单位的格网。这里主要介绍以秒为单位的格网数据结构。一个典型的以秒为单位的DEM数据结构如图1-2所示，数据覆盖区域是一个地理上的矩形。DEM数据的四个角点坐标记录在逻辑记录A中，详见附表1。每一个断面的起始点坐标记录在逻辑记录B中，详见附表2。这些坐标描述了DEM数据的矩形形状和每个断面的起始点坐标。以上关于秒制DEM的规定适用于除7.5分UTM DEM以外所有DEM数据。

3、USGS DEM质量控制信息
Level 1
    Level 1DEM 数据通常采用标准记录格式，数据通常是7.5－分DEM，数据通常来源于航片采集，通常DEM数据要求均方根误差RMSE不应超过7米，最大不超过15米，最大误差不超过50米。

Level 2
    Level 2DEM 数据通常经过了编绘，最大允许均方根误差为等高线间距的1/2，最大误差为1个高线间距。

Level 3
    Level 3DEM 数据通常来源于线划图，最大允许均方根误差为等高线间距的1/3，最带误差为等高线间距的2/3。
USGS (美国地质调查) DEM (数字式海拔模型) 格式描述光栅地球的表面(根本上专业型的海拔扫瞄heightfield 。它由USGS 的自己的SDTS 格式但格式遗骸的普遍由于代替了很大数量的遗产文件、自已遏制、相对地简单的领域结构和宽广, 成熟软件支持。 

词\' DEM \' 并且被使用表明DEMs 总之, 有许多格式(类似于怎样\' 图象的或\' 音像\' 有许多格式) 。例子包括BIL 、GeoTIFF 、XYZ 、STM 、StL 、NTF 、GTOPO30, 等。一些图象格式并且有"repurposing 的" 解释对待他们作为光栅海拔数据, 譬如POV 光芒heightfield red/green RGB 渠道解释。灰色极谱图象位图把heightfields 看作是更加通常。"USGS DEM", 然而, 如所描述在USGS 文件"标准为数字式海拔塑造" 倾向于意味一个尤其格式以一个精确地指定的结构, 

\' \' \' 格式结构 

USGS DEM 格式是独立性的(唯一文件) 归入三个记录类别叫做A, B, 并且C. There 是没有十字架平台二义性的设置了ASCII 编码(文本) 1024 字节块因为线结尾控制码不被使用, 并且所有数据包括数字代表以可读的文本形式。没有格式的已知的二进制类似物, 虽然它是普遍做法压缩文件以gzip 。

浮点数字被输入使用FORTRAN 科学记数法, 因此C/C++ 项目需要交换"D" 方次数表明字符以"E" 当解析(和反之亦然当写) 。

A 纪录出现一次作为文件标头, C 纪录并且出现一次作为拖车, 并且多个B 纪录(叫做 外形) 包括海拔数据。A 和C 记录每个合适在一个块内但一个唯一B 纪录典型地要求多个块。当这样阻拦跨过发生, 数据被转移清洁地开始在各个块界限。纪录并且进来"老" 和"新" 味道, 因为USGS 增加了几个领域来A 纪录。 

领域在A 纪录举行起源、型、总结统计和测量系统由外形使用。关键项目的当中一个是四边形, 是一套四个地球座标描述四方的多角形附寄兴趣范围。 

B 纪录(外形) 是的光栅海拔一个variable-length 纵向专栏开始在一个指定的地点。他们长期以来是某一1024 个字节的倍数和遏制小倒栽跳水总结外形。海拔相邻; 断裂或其它间断性被表达使用"价值-32767. 空" 海拔每海拔被描述作为六字符可读的整数占领一个固定的地点在块。外形倒栽跳水只出现在第一块, 因此随后块举行更多海拔价值。当读DEM 文件从第一个字节对为时, 你读外形作为专栏从西部到东部。海拔在外形之内运行从南部到北部。 

外形的易变地点和variable-length 本质主要从对UTM (普遍Tranverse Mercator) 地面参考系统的用途抽去。因为测量在UTM 之内使用固定的距离(即, 30 米在海拔样品之间), 四边形必须轻微地变形测绘这样地点球状地球。这个畸变通常体现当一个被转动的正方形, 因此海拔专栏在东部和西部边缘附近向北开始和遏制少量样品。