如何统计12.5米高程覆盖率？

无论是卫星影像还是高程DEM数据，覆盖率都是大家非常关心的一个重要参数。

我们曾基于WGS84坐标进行过简单的覆盖率计算，而且面积还包括了海洋区域。

因此，最后得出了一个非常不靠谱，看起来也很不漂亮的数据：12%。

为了认真严肃地对待该问题，我们对全球和全国的高程覆盖率重新进行了统计计算。

这里将统计方法分享给大家。

12.5米高程覆盖率统计原理

众所周知，由于地球是椭圆形的，因此在进行高程覆盖率统计时无法按实际面积进行统计，必需要在某一投影坐标系下进行，这是必要前提。

鉴于全球12.5米高程DEM原始数据采用的坐标系为UTM坐标系，因此这里的统计方案采用基于WGS84椭球体的UTM投影坐标系进行覆盖率统计。

全球高程覆盖率统计的基本思路为：

第一步：基于全球WGS84大地坐标范围按6度分割为小块，得到范围A。

第二步：将上述范围A与全球12.5米高程的实际数据覆盖范围进行裁剪，得到裁剪后的WGS84大地坐标范围B。   

第三步：将上述范围A与全球陆地覆盖范围进行裁剪，得到裁剪后的全球WGS84大地坐标范围C。

第四步：将范围B与范围C中的6度分块分别转换到UTM坐标系下，然后统计两个范围的每个6度分带下的面积之和分别得到总面积。

最后范围B与范围C的面积之比即为全球12.5米高程数据覆盖率。

12.5米高程覆盖率统计方法

我们在上文讲解了高程覆盖率的统计思路，现在我们对该流程作一个更详细的说明。

在开始之前，需要对UTM有一个大概的认识，该投影全球共计60个分带，南北半球共计120个分带，北纬到84度，南纬到80度。

首先，我们将全球WGS84大地坐标范围按照UTM的分带方式进行分块，即每6度分割为一个小块得到范围A，结果如下图所示。   

范围A

然后，我们将全球12.5米的高程数据进行合并镶嵌后，生成WGS84大地坐标的数据覆盖范围B，如下图所示。

全球12.5米高程覆盖范围B

再然后，将WGS84大地坐标的6度分带范围A，与全球12.5米高程覆盖范围B进行裁剪，得到按每6度进行分块的高程覆盖结果，如下图所示。

6度分块的全球高程覆盖结果

最后，将WGS84大地坐标系下的高程覆盖范围的每个6度分块分别投影转换为UTM后计算面积，并计算出每个分块的面积之和为UTM投影下的全球高程覆盖面积B。

由于这里只统计全球高程的陆地覆盖面积，因此我们还需要一个WGS84大地坐标的全球陆地覆盖范围C，如下图所示。   

全球陆地覆盖范围C

接下来，我们用同样的方法来计算UTM投影下的全球陆地覆盖面积。

首先，将WGS84大地坐标的6度分带范围A，与全球陆地覆盖范围C进行裁剪，得到6度分块的全球陆地覆盖结果，如下图所示。   

6度分块的全球陆地覆盖结果

然后将6度分块的全球陆地覆盖结果中的每个分块投影转换为UTM后计算面积，最后计算出每个分块的面积之和即为UTM投影下的全球陆地覆盖面积C。

现在，我们已经得出了UTM投影下的全球高程覆盖面积B和UTM投影下的全球陆地覆盖面积C，它们的比值即为全球的高程覆盖率。

同样地，对全国12.5米高程覆盖率的计算原理和方法完全相同，这里不再赘述。

12.5米高程覆盖率统计结果

通过上述方法，我们分别统计出来12.5米高程数据的全球陆地覆盖率和全国陆地覆盖率，不包括海洋和岛礁区域，且是在UTM投影下完成的统计结果。

全球12.5米高程数据的北半球覆盖面积为80852631.852平方公里。

南半球覆盖面积为33476374.341平方公里。   

由于全球陆地覆盖面积为131009928.0292平方公里。

因此，全球高程覆盖率为

(80852631.852+33476374.341)/131009928.0292=87.27%。        

全国12.5米高程数据的覆盖面积为9513800.0771平方公里。

全国陆地覆盖面积为9523254.95平方公里。

因此，全国高程覆盖率为9513800.0771/9523254.95=99.90%。

12.5米高程覆盖率统计资料

本着科学严谨的精神，我们将统计过程和原理整理成了一个文档，且附了处理过程中的相关数据。

覆盖率统计资料一    

覆盖率统计资料二

写在最后

本文对全球和全国陆地范围（不含岛礁）的12.5米高程覆盖率进行了统计，并分享了完整的统计过程。

从而得出12.5米高程的全国覆盖率为99.90%，全球的高程覆盖率为87.27%。

虽然因为坐标投影的关系可能会存在误差，但该数据应该算是相当的准确了，供大家参考！