ASTER GDEM简介 30m，dem免费下载

ASTER GDEM简介

2010-11-05 18:28

2009年6月30日，美国航天局（NASA）与日本经济产业省（METI）共同推出了最新的地球电子地形数据ASTER GDEM（先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型），该数据是根据 NASA的新一代对地观测卫星Terra的详尽观测结果制作完成的。这一全新地球数字高程模型包含了ASTER传感器(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection radiometer先进星载热发射和反辐射计)搜集的130 万个立体图像。ASTER于1999年12月18日随Terra卫星发射升空。一个日美技术合作小组负责该仪器的校准确认和数据处理。ASTER是唯一一部高分辨解析地表图像传感器，其主要任务是通过14个频道获取整个地表的高分辨解析图像数据－黑白立体照片。在4到16天之内，当ASTER重新扫描到同一地区，它具有重复覆盖地球表面变化区域的能力。 ASTER测绘数据覆盖范围为北纬83°到南纬83°之间的所有陆地区域，比以往任何地形图都要广得多，达到了地球陆地表面的99%。此前，最完整的地形数据是由NASA 的航天飞机雷达地形测绘任务（SRTM）提供的，此项任务对位于北纬60°和南纬57°间地球80%的陆地进行了测绘。 ASTER GDEM是采用全自动化的方法对150 万景的ASTER 存档数据进行处理生成的，其中包括通过立体相关生成的1264118 个基于独立场景的ASTERDEM 数据，再经过去云处理，除去残余的异常值，取平均值，并以此作为ASTER GDEM 对应区域的最后像素值。纠正剩余的异常数据，再按1°×1°分片，生成全球ASTER GDEM 数据。 ASTER GDEM数据特征 （1）数据基本特征 第1版本ASTER GDEM数据的基本特征如下：                  表1 ASTER GDEM V1数据基本特征   项目   描述   分片尺寸   3601 像素x3601 像素 （1°x 1°）   空间分辨率   1弧度秒 （约30 米）   地理座标   地理经纬度坐标   DEM 格式   GeoTIFF，参考大地水准面WGS84/EGM96   特殊DN值   无效像素值为-9999，海平面数据为0   覆盖范围   北纬83°到南纬83°，版本1包含22600个分片数据文件   精度   垂直精度20米，水平精度30米   （2）数据组织 ASTER GDEM 基本的单元按1°×1°分片。每个GDEM 分片包含两个压缩文件，一个数字高程模型 （DEM）文件和一个质量评估（QA）文件。每个数据文件的文件名根据分片几何中心左下（西南）角的经纬度产生。例如，ASTGTM_N40E116文件的左下角坐标是北纬40度，东经116度。 ASTGTM_N40E116_dem 和ASTGTM_N40E116_num 对应的分别是数字高程模型（DEM）和质量控制（QA）的数据。 数据获得： 目前，ASTER GDEM 数据可以在网上免费获取。用户通过日本的ERSDAC（Earth Remote Sensing Data Analysis Center，地球遥感数据分析中心）（http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp）或美国NASA的LP DAAC（Land Processes Distributed Active Archive Center，美国陆地过程分布式活动档案中心）（http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp/index.jsp）免费下载这些数据。当然， 拥有数据下载权限之前都需要进行相关网站的用户注册和所需数据的申请。 质量评估： ASTER GDEM 是一个非常庞大的产品，涉及到广袤的全球陆地表面。因此，这个数据只有由全球用户详细研究后才能得到充分验证。然而，在决定释放ASTER GDEM之前，NASA和METI合作对ASTER GDEM进行了广泛的初步验证和鉴定研究。据统计，ASTER GDEM在全球范围内满足垂直精度为20 米的置信度为95%。 用户在数据使用过程中会发现，ASTER GDEM V1 数据确实存在一些异常和缺陷，这在一定程度上影响了ASTER GDEM V1 数据的准确性。GDEM 数据的缺陷主要表现为以下几点： 云的影响：在某些地区，尤其是在一些重复数据较少的区域，如果有云遮挡，又没有替代数据，就可能会产生明显的异常值。 边界堆叠：会导致GDEM 数据显示为直线，坑，隆起，大坝或其他异常的几何形状，影响局部地区数据的精度和使用。没有进行内陆水域掩蔽：导致绝大多数的内陆湖泊高程并不稳定，因此利用ASTER GDEM 数据不能提取水体分布信息。 应用： ASTER GDEM将为各种学科和领域的用户和研究人员提供他们所需要的高程和地形信息，这些信息对整个地球科学都具有很大价值，也将产生很多的实际应用。ASTER GDEM数据将可以用于工程、能源勘探、自然资源保护、环境管理、公共工程设计、消防、重建以及地质和城市规划等多个研究领域。 总结： ASTER GDEM数据是世界上迄今为止可为用户提供的最完整的全球数字高程数据，它填补了航天飞机测绘数据中的许多空白。NASA目前正在对ASTER GDEM、SRTM 两种数据和其他数据进行综合，以产生更为准确和完备的全球地形图。 总体来说，ASTER GDEM的垂直精度达20米，水平精度达30米，事实上，有些区域数据的数据精度已经远优于这个数值。当然，ASTER GDEM数据中也包含一些异常，这可能在局部区域引起较大的高程误差，并在一定程度上影响数据的可用性。METI和NASA也认为，第1 版的ASTER GDEM 应该更多的被视为“实验”或“研究”性质的数据。然而，尽管其存在缺陷，在许多领域和科研应用中，ASTER GDEM将会是一个非常有用的高程数据产品。 目前，中国科学院计算机网络信息中心科学数据中心已经加工产生了中国及周边区域范围内ASTER GDEM 30米分辨率系列数据产品，并为国内科研人员提供了免费查询和下载，需要此数据的研究人员可以通过中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据服务平台免费获得（http://datamirror.csdb.cn/）。本人在美学习期间下载了美国本土的ASTER GDEM数据，并用GDAL python编制预处理程序，以便用于对比研究。