12.5m分辨率DEM数据？解读ASF DAAC的DEM数据--关于地理数据收集与处理的基本工具推荐(5)

关于地理数据收集与处理的基本工具推荐系列，有导航，不迷路：

1. 关于地理数据收集与处理的基本工具推荐(1) —高分辨率卫星影像数据免费下载方式
2. 关于地理数据收集与处理的基本工具推荐(2)—10m精度的全球土地覆盖数据下载
3. 关于地理数据收集与处理的基本工具推荐(3)–最新30m的DEM与DSM数据免费下载
4. 最新全世界水系、水域矢量数据免费下载–关于地理数据收集与处理的基本工具推荐(4)
5. 惊现12.5m分辨率DEM数据？解读ASF DAAC的DEM数据–关于地理数据收集与处理的基本工具推荐(5)

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本文可能花费您约10分钟时间，但是花了这10分钟，可能以后会省很多时间。

没时间可直接划到最后看总结中的重点。

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正文开始：

一文为你探秘传说中的免费的、开源的、覆盖全面的、12.5m分辨率的DEM数据。

1.ASF DAAC 是啥玩意？

1. ASF： 全称Alaska Satellite Facility (ASF)，中文翻译：阿拉斯加卫星设备。
2. DAAC: Distributed Active Archive Centers (DAAC), 中文翻译：分布式活动档案中心(DAAC)。
3. ASF DAAC拥有大量来自各种传感器的合成孔径雷达（SAR）数据档案，可免费获得。（就是这个阿拉斯加这个存储中心有大量的SAR数据）
4. ASF DAAC存档中的某些SAR数据集需要简短的NASA提案才能访问。
5. 根据相关飞行机构（CSA，ESA，JAXA）与美国国务院之间的谅解备忘录（MOU），ASF DAAC不会分发SAR数据用于商业用途。（可以理解为全免费，不用于商业）

2.NASA、ESDIS、ASF、DAAC的关系？

1. NASA：National Aeronautics and Space Administration (NASA)，大名鼎鼎，不用过多介绍。
2. ESDIS：Earth Science Data and Information System (ESDIS)， 中文翻译：地球科学数据和信息系统。（你可以理解为这是一个大项目。）
3. 国家航空航天局（NASA）的地球科学数据和信息系统（ESDIS）项目是戈达德太空飞行中心飞行项目管理局下的地球科学项目部的一部分。（这个大项目ESDIS又是另外一个大项目中的一个部分。）
4. ESDIS项目的的重要组成部分之一，12个相互连接的分布式活动档案中心(DAAC)。
5. 可以理解为，这个项目的一个核心工作就是建立分布式的并且可以更新的数据存储中心，这个中心遍布美国，并且独立运行，这其中包括由ASF(Alaska Satellite Facility)运营的这个DACC(Distributed Active Archive Centers)。

3. ASF DAAC有哪些数据？

1. European Space Agency’s Sentinel-1, European Remote Sensing Satellite (ERS)-1, and ERS-2
2. 欧洲航天局的 Sentinel-1， 欧洲遥感卫星ERS-1和ERS-
3. Japan Aerospace Exploration Agency’s Japanese Earth Resources Satellite (JERS-1) and Advanced Land Observing Satellite (ALOS)
4. 日本航空航天局的 日本地球资源卫星JERS-1和高级陆地观测卫星ALOS，重点
5. Canadian Space Agency’s RADARSAT-1 Satellite
6. 加拿大航天局的 RADARSAT-1卫星
7. NASA’s SMAP, Airborne Synthetic Aperture Radar (AIRSAR), Uninhabited Aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar (UAVSAR), and Seasat missions.
8. NASA的SMAP，机载合成孔径雷达AIRSAR， 无人飞行器合成孔径雷达UAVSAR和Seasat任务。

4.数据的可获取性？

1. Sentinel-1，ALOS PALSAR和其他SAR数据是开放访问的，可以从ASF的Vertex界面或ASF网站上立即下载。(这些数据现在是可以用的，开放访问的，但是需要网站注册帐号)
2. ERS-1，ERS-2，JERS-1和RADARSAT-1数据集是与其他国家的太空计划合作获得的。这些数据集需要数据建议或前提条件。（这些数据现在用不了）

5.只听说过30mDEM，这却是比较少少提及的12.5m？

1. 30m的数据之间都介绍过了，主要就是大名鼎鼎的明星产品STRM30与ASTER GDEM V3，之前做过介绍了
2. 这个12.5m的数据全称ALOS PALSAR 12.5m，（Advanced Land Observing Satellite，Phase Array type L-band Synthetic Aperture Radar），中文翻译：高级陆地观测卫星，相控阵式l波段合成孔径雷达，是不是没看懂？对，不用看懂，就是挺高级的。
3. 新的ALOS PALSAR RTC（RTC就是辐射校正，将SAR的数据进行了修改整理，SAR是synthetic aperture radar吗，综合孔径雷达）产品从2014年10月开始发布，并在一年后完成。
4. 它的数据采集时间为2006年~2011年。
5. 在2015年6月1日，发布了1.2版本的Guide数据手册。

6.ALOS PALSAR 12.5m的几点特征。

1. 数据格式友好：一般的原始数据应该都是那种二进制文件，此数据和其他数据一样，提供并以GIS友好的GeoTIFF格式。
2. 其实它是一种利用RTC技术（辐射校正）进行改良的数据产品，有12.5m与30m两种。
3. 数据源是最佳分辨率的SRTM or NED来源的可获取的DEM数据，可以理解为新技术，老数据。
4. 越发的有意思了，先不对数据进行解密，我们先看看这个数据是否能下载？

7.12.5m的DEM数据如何下载？

1.首先打开ASF的网站，或者百度、谷歌直接搜索ASF DAAC，直接点击第一个链接进来，再点击下图所示位置

or网址是https://search.asf.alaska.edu/#/，可能需要梯子
并且域名可能会随时更新，建议搜索的方式进入。

2.进入到SAR data 主界面

这是全球的一个缩略图

3.下面这几个地方需要对数据进行选择

4.Dataset选择ALOS PALSAR（2006~2011）

5.利用框选工具选择你要下载的区域，可以使用多边形，也可以使用矩形。我这里是框选的南京市江宁区。
选完之后点击Filters

6.Filter 中File type选择Hi-Res Terrain Corrected（高分辨率的地形修正，就是12.5m），
低分辨率的地形修正就是30m分辨率。
然后点击search

7.就会出现一些备选的蓝色方框，像这样

8.选中你要下载的方框区域，如果横跨两个，就下载多个然后进行裁剪。
然后底下最右边可以看到有个熟悉的下载按钮。
离成功不远了。

9.点击下载按钮，不出意外应该是弹出了登录按钮，如果第一次登录，需要注册。
注册流程并不麻烦，登录后就直接跳转到下载框中了，稍等片刻就下载成功了。

这是其中包含的文件。

10.我们使用ArcMap打开数据，打开 .dem.tiff数据，构建金字塔，查看数据源属性
数据的展示

真相来了，果然是12.5m

不对，再看一下它的坐标系？又真相了，基准面是WGS_1984，投影坐标系是UTM横轴墨卡托，50N
单位是Meter，那么上面的像元单位是m，那么就是12.5*12.5栅格的DEM数据了。

11.看看数据的的展示，其实数据这样，有一些白点，和一些黑点，这也是DEM数据避免不了的。

换个颜色看一下，红色框的地方也是像是数据有些问题。

8.有点意思：这个12.5m的DEM数据的一些说明。

1.在这个12.5m的数据中，它其实是一种整合产品，不同DEM来源数据与辐射地形校正(RTC)中进行结合。

2.下面的图中你可以看到不同的数据来源的DEM以及它使用RTC是什么，一目了然，非常清楚。

3.我们一般使用的是就是红框中，60 N to 57S (北纬60度到南纬57度，这个大部分陆地所在的为纬度)
也有用10m分辨率的原始DEM数据，但是上表已经列出，是非常非常少的一部分。

4.这个ALOS PALSAR的12.5m 的DEM数据的来源是：SRTM GL1，（就是白话说的SRTM 30）惊喜不？意外不？
从上图中看，大部分使用都是SRTM的数据。

4.使用的辐射地形校正RTC的资料是EGM96，EGM96是地球引力势的球形谐波模型，是美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心（GSFC），美国国家图像和地图局（NIMA）和俄亥俄州立大学（OSU）合作开发了一种改进的地球引力势的球谐模型。(个人理解：就是一个非常厉害的修正模型)

5.原始的30m的 SRTM GL1 DEM数据通过这个技术(EGM96)加持产生了2个数据产品，1个还是30m，另外一个就是12.5m的产品，就是我们讲的主题了。
下面这张图就是它的整体的处理流程图。
红色箭头为12.5m的处理工作流。

6.产品打包与命名规则：就是我们下载的文件名的一行字字母与数字，都代表这什么？

7.看到这里，大家应该都明白了，这个12.5m的数据其实是30m的数据的内核，加了一件华丽的外衣，摇身一变，成为了12.5m的数据产品，不得不说，科学家还真是厉害，算法的时代，这些都不叫问题了？

8.但是，但是，但是，这个数据的本身当然也存在一些问题。
（1）由于底子就是30m数据，在水平精度上的精度提升，无非就是进行了重新采样，加持了新的技术，精度上的变化也是非常小的。
（2）我查看了此数据的垂直精度，基本上没有改进，。
（3）也有不少使用此数据的研究人员反应过此数据在有些区域存在数据异常，实际误差比STRM 30m还大。
（4）部分地区的数据存在整体偏差
（5）数据在地表的变化趋势与SRTM30一模一样，基本上看不出区别。

9.上面这这部分在下面的链接中有一些对比说明，可以去阅读一下，本文就不在举例了。

9.总结

1. 重点1：12.5m的DEM不是真正的12.5m数据，是30m的内核，RTC华丽外表的产物。
2. 重点2：换句话说，ALOS PALSAR 12.5m DEM是SRTM 30 产品的精细化版本，产品的二次迭代与升级。
3. 重点3：经下载实验，12.5m的数据是免费且开源可以下载的，不要被各种平台所迷惑。
4. 重点4：12.5m的DEM数据好是好的，给了你多一个选择，但是也没想象中那么好。
5. 重点5：12.5m的DEM数据本身也存在一些问题，使用前要进行预处理与验证。
6. 重点6：如果想用10m分辨率及以上精度的DEM数据，估计都是要收费的了！

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有参考链接，不迷路。

感谢以下网站提供的资料与说明，如有问题，联系我，侵权删：

1. ASF DAAC 官方网站: https://asf.alaska.edu/about-asf-daac/
2. 作者：Remote Sensing_Dong，免费DEM中分辨率最高的ALOS 12.5米 DEM获取方式, https://blog.csdn.net/qq_46071146/article/details/103681676
3. ALOS PALSAR – Radiometric Terrain Correction: https://asf.alaska.edu/data-sets/derived-data-sets/alos-palsar-rtc/alos-palsar-radiometric-terrain-correction/
4. EGM96: https://cddis.nasa.gov/926/egm96/egm96.html
5. NASA GSFC和NIMA联合地势模型: https://cddis.nasa.gov/926/egm96/nasatm.html
6. 实锤！那些号称10米的DEM真实精度有多少？ : https://www.sohu.com/a/335890579_120135183