国内外高程数据介绍
目前網上有多種全球高程數據，國內在這方面也進步喜人，資源三號目前已放出來的衛片給了不少驚喜，其高程數值得期待。但資源三號的高程數據放出來還需等待，過去兩三年全球高程數據發展相當迅猛，DLR放出了相當高精度的數據，去年底aster gdem放出了修正后的第二版，數據質量改善很大，昨天又看到有網友介紹USGS放出的GMTED數據，所以決定先不等國產數據了，將目前的幾種全球高程數據精度作簡單對比。
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?? ?先簡要介紹下這五種數據：
?? ?1、DLR之SRTM X波段數據：DLR是德國宇航中心縮寫，2000在奮進號航天飛機開展SRTM（航天飛機雷達地形測繪任務）時，德國人搭其便車也用自己的雷達測全球的地形數據，DLR用更高精度的雷達測試(X波段)，帶來了比美國人(C波段)更高精度，但只是呈網狀覆蓋全球（也就是說有些地方是沒有DLR數據的）的高程數據。在2011年的時候，德國人放開了這個數據的下載，精度為1角秒（1 arc second），高程相對精度6米，絕對精度16米。在這可以下載：https://centaurus.caf.dlr.de:8443/eoweb-ng/index2.html。這個數據多說一點，德國人目前正在開展更高精度的地形測繪任務（TanDEM-X、TerraSAR-X雙星觀測）測全球更高精度的數據，這次是覆蓋全球，這個數據對于民用來說相當可觀了。
?? 2、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的觀測結果制作完成的。其數據覆蓋范圍為北緯83°到南緯83°之間的所有陸地區域。這是目前覆蓋最廣的高精度全球高程數據。2009年放出了第一版數據，目前國內中科院有鏡像數據可以下載。
?? ?3、gdem-v2數據：對之前的gdem數據的修正，于2011年10月份放出，我是在日本航天局的網站下載的。
?? ?4、SRTM C波段數據，美國貨，可能是最有名的高程數據了。美國航空航天局NASA在2000時利用奮進號航天飛機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。有SRTM1和SRTM3兩種，即分別是1角秒和3角秒精度的數據，對應精度為30米和90米。谷歌地球所使用高程數據即為SRTM3。公開出來的覆蓋中國區域的只有90米精度。中科院鏡像可以下載。
?? ?5、GMTED2010數據，美國貨，美國地質勘探局USGS和美國國家地理空間情報局NGA搞的，我也是剛知道這個數據。從其自述文件來看，它是對USGS的GTOPO30的進一步優化和發展，不過這個數據精度并不可觀，只有30角秒、15角秒和7.5角秒，對應的最高精度也在250米了。再多說幾句：USGS上有它做的只覆蓋美國的高程數據，看其介紹，精度為1角秒的1/3角秒，部分區域還有1/9角秒，即精度達到了3米的水平，相當可觀。
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?? ?我關注的都是中國數據，除DLR全球都開放高精度外，如前所述，往往美國境內都還有比中國精度更高的數據，普通網友拿不到其在中國區域的更高精度數據。
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?? ?我用北京香山地區的數據作對比，以點距5米截取該區域各種原始高程數據（該截取精度均大于原始數據精度，因此截取不會產生失真）。其中GMTED的數據有好幾種，還未看具體區別，我用的是gmted-gmax075。
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?? ?對比一：比例尺沒有嚴格控制，5種數據的比例尺基本都在1:57000左右，圖片東西長約15公里，西至軍莊鎮，東至頤和園。
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?? ?對比二：比例尺均在1：12000，對比下細節方面，生成10米等高距的等高線來輔助顯示細節，圖中右下角藍色區域是香山水庫，可以作為參照，該水庫長約500米。可以看出DLR的細節十分豐富，可用性相當強。
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?? ?基本結論：DLR精度在10米左右（相對精度6m，絕對精度16m），gdem-v2在30米左右，gdem和srtm在90米左右，GMTED2010在200米以上。
?? ?因此對于只想找盡可能高精度數據使用，又不愿花過多時間研究各數據區別的網友，我的建議就是下載全部的DLR數據和gdem-v2的數據，DLR覆蓋到的區域用DLR數據，未覆蓋到的區域用gdem-v2。
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???1、DLR的數字高程數據。該數據也是SRTM（shuttle radar topography mission，航天飛機雷達地形測繪任務)數據，一般提到SRTM都是指NASA在2000年利用奮進號跑出來的數字高程數據，覆蓋全面、公開數據早、精度在今天仍相當可觀，所以更加有名。但SRTM并不只專指這一家，當年德國航天局DLR同在奮進號上用自己的雷達搞地形測繪，美國人用的C波段雷達，德國人用的X波段雷達，后者屬于搭便車，航天飛機按美國人的測繪需求飛的，X波段覆蓋更窄，沒法掃全，所以掃出來的數據是呈網狀的，但X波段精度更高，約在10米。
????所以這個數據的優缺點都非常明顯，優點是精度相當高，缺點是有些地方覆蓋不全，覆蓋方式如下圖所示:?
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????放大一點看北京附近覆蓋的地區
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????近似的看，DLR的高程數據覆蓋了中國國土面積約40%的區域，網狀的帶寬約50公里，空白的帶寬約100公里，數據還是比較整齊。
????DLR-DEM數據的下載源，我只知道DLR網站可以，未知是否還有其他鏡像站提供下載。網址是:https://centaurus.caf.dlr.de:8443/eoweb-ng/template/default/welcome/entryPage.vm，需要注冊才能下載，注冊比較簡單，另外這個網頁約在2012年末時調整過檢索方式，需要java的支持，安裝一下即可。
????以前下載DLR數據應該是通過地圖檢索出來，然后再在網頁下載，比較類似下面日本航天局網站下載aster gdem v2數據的方式。（全部下完數據后就好久沒有下載了，所以記不太準）
????今天為了寫此文，發現下載方式改變了，變得更方便了：登陸后，點擊SRTM DATA DOWNLOAD按鈕，彈出一個頁面，臨時分配一個FTP帳號給你，可用24小時（貌似以前是挑選數據后才能彈出這個頁面）：
????使用ftp客戶端軟件（如filezilla）就可以進入下載頁面，這種方式下，文件檢索只能依靠在google earth里查看經緯度以獲得自己想要的數據，最小下載單位是10經度*10緯度。此數據只有這一個源，所以網速也沒法挑剔，100k/s我覺得還可以了。數據量方面，覆蓋中國的數據約有16G，覆蓋全球的數據約90G。
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???2、ASTER-GDEM V2，這是NASA新一代對地觀測衛星TERRA測繪所得。覆蓋全，精度約在30米。此數據約在2012年夏天之前還可以通過日本航天局的網站下載，之后就無法下載至今年2月，今天寫此文再看發現竟然又可以下載了，此下載方式最簡單，我的一部分ASTER GDEM V2數據就是在日本站下載的。網址是：http://gdem.ersdac.jspacesystems.or.jp/，先簡單注冊一下，再點左側search進入檢索界面，jp網站提供四種檢索方式，用select tiles directly即可，在地圖上標記要下載的區域（最小單位是1經度*1緯度），點next，后續頁面再選擇一下用途即可點下載，我的網絡帶寬10M，下載速度能達到100多K，還是比較快的。
????除了日本站，NASA網站也可以下載，只是下載相對麻煩一些。在日本站不能下載后，我利用NASA網站繼續下載了剩余的數據，網址是：http://reverb.echo.nasa.gov/reverb/,也需要先注冊，注冊的郵箱一定要用自己能用的，數據下載的信息會發到這個郵箱。之所以說NASA網站麻煩，是因為連密碼強度一類的規則都很多，注冊后總要你不斷完善信息（不完善也可）等等。該站也是利用地圖檢索，方式也簡單，最小下載單位也是1經度*1緯度，在地圖上用鼠標拖曳選中要下載的區域后，注意一定要等一會，地圖下方的
Step 2: Select Datasets
要等一會才會出現檢索出來的數據，有一大堆，這也是NASA網站厲害的一地方，把相當多的數據都整合在一個頁面來下載，順著窗口向下滾動，就能找到aster gdem v2:
????選中，然后點擊下方的search for granules，然后跳轉下一個頁面，出來一個類似購物網站的頁面（有點雷~··~），把要下載的數據加購物車，再點view items in cart，再點order，再點proceed，再order items頁面，同樣要選數據用途，并確認NASA的數據使用聲明，再proceed，（這幾步網頁反應都不會很快，約10秒），然后再點submit orders，這時NASA會向你的注冊郵箱發兩封郵件，第一封是Reverb Order Confirmation?這封郵件就是確認你剛才要下載數據信息的，幾乎實時到達，沒什么用。第二封郵件是告訴你下載地址的（每次下載數據都這樣臨時分配一個ftp給你，貌似是由不同鏡像站來提供這個下載地址的，該ftp只能下載你前面檢索并order的數據），這封郵件一般會有時滯，以我的經驗，大多時候是會十幾分鐘內到達，慢的話也有過花好幾小時的時候。而且似乎是要下載的數據越多郵件到的越快（好久沒有大量下載數據了，這一點可能記得不準了）。這封郵件內容很多，你要做的就是找到下載地址即可，把地址復制到瀏覽器就能下載：
????NASA的下載速度也還不錯，比泥轟國的速度要慢一些，但也能接受。NASA搞的這一套用起來麻煩些，不過過程還是挺好玩的，能明顯感受到美國人做事的那種思路。數據量方面，覆蓋中國的數據約有22G。
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????以上兩種數據結合，既能獲得履蓋全，又能盡可能的獲得高精度的高程數據，所以我推薦使用DEM的話就下載以上兩種就夠了，或者僅下ASTER GDEM V2就行，精度也夠可觀了。以上兩個數據都是2011年時才放出來的，這兩個之前，還有大名鼎鼎的SRTM1、SRTM3（就是上面提到的奮進號SRTM之美國人的C波段數據），以及ASTER GDEM第一版數據，下面簡要介紹其他DEM數據的下載。
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???3、ASTER GDEM第一版數據。第二版數據是對這個作了修正的，實際比較發現第二版數據的有較大的改善，精度達到了30米左右，而第一版精度在90米左右。由于數據出來的時候比較早，在國內也有鏡像，即中科院的鏡像，網址是：http://datamirror.csdb.cn/admin/datademMain.jsp，下載很簡單，也需要注冊，具體下載一看就會。這個數據號稱是“30米分辯率數據”，公網搜索時也能看到有人說這個是第二版的數據，實際上從數據介紹看，它是ASTER GDEM V1經過加工而得，具體是如何加工的并未介紹，它說的“30米分辯率”與我所說的90米精度，簡單的說并不予盾，具體口徑有差異，但我也未作仔細研究。本質上這個數據還是ASTER GDEM第一版數據，跟第二版還是差很多。此ASTER GDEM第一版數據的最小下載單位也是1經度*1緯度。數據量方面，覆蓋中國的數據約有11G。
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???4、SRTM3數據。就是前面提到的NASA之SRTM C波段數據，有SRTM1和SRTM3，數字1、3分別表示1角秒、3角秒，對應的精度在30米和90米，公開的SRTM1只覆蓋美國地區，而中國只有SRTM3，下載地址同上述中科院鏡像，網址：http://datamirror.csdb.cn/admin/datademMain.jsp[20161210更新：http://www.gscloud.cn/sources/?cdataid=302&pdataid=10]，SRTM3數據下載的最小單位是5經度*5緯度。數據量方面，覆蓋中國的數據約有2G。這個數據的最大好處就是大面積使用時很方便，每一塊數據覆蓋范圍很廣，5經度*5緯度的文件也只有約70M大小，作為概況使用完全夠用。
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???5、GMTED2010數據。我只下載過一個區域的數據粗略看過，基本結論是該數據覆蓋中國地區的精度在200米以上了，所以未細研究，下載網址：http://earthexplorer.usgs.gov/，下載方式跟前面幾種很相似，就不細介紹。這個數據下載的最小單位是10經度*10緯度。
????多說幾句的是，雖然這個數據在中國的精度很有限，不過如果對美國本土地理有興趣，可以好好發掘一下，比如該數據有公開的美國本土部分地區的1/3角秒精度DEM，即數米的精度。這個數據是美國地質調研局USGS所生產，關于該局的兩個網站：http://www.usgs.gov/，https://lta.cr.usgs.gov/，里面有不少東西可看，我沒太多時間細研究，但是粗看了一下網站，該局長期研究美國地理地質，幾十年前就有大量可觀的成果出來，可以看到其研究和成果物的發展演變脈絡，現在也能看到公開的很多成果物，粗看上去都很好玩，進一步感嘆美國的領先之處。
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總結
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