第3章 DEM数据获取

分类代码 1 2 3 4 5 6 7
名称 Flat North Northeast East Southeast South Southwest
义及数值范围 平地 北向 东北 东向 东南 南向 西南
8
9
West
Northwest
西向
西北
10
North
北向
ASTER 与 GDEM

ASTER搭载在Terra卫星上的星载热量散发和反辐射仪，是 于1999年12月18日发射升空的，由日本国际贸易和工业部 制造。ASTER是一部高分辨解析地表图像的传感器，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。
TPI与坡位等级对应图
SRTM ASPECT 90米分辨率坡向数据产品







数据集名称：中国90米分辨率坡向数据产品 简介：此数据集利用中国境内90米分辨率的数字高程数据加工而成， 利用ArcGIS 9.2“Spatial Analyst”模块的“Aspect”函数进行处理，是覆盖 整个中国区域的空间分辨率为90米的坡向数据产品。 关键词：中国，90米，SRTM，坡向，Aspect 数据时期：2000年 数据类型：GeoTiffs 投影：UTM/WGS84 覆盖范围：中国及周边 空间分辨率：90米 数据量：7.5GB 值域范围：0-360 共享方式：免费
3.1.2 遥感数据源及特征
航空摄影和航天遥感是目前获取DEM的主要数据源，利 用该数据源可获取和更新大面积的DEM数据。
航空照片
遥感影像
3.1.2 遥感数据源及特征
遥感：源于航空摄影测量，是一种利用地物反射或辐射电磁波的固有特性， 通过观测电磁波，识别地物及其存在环境的技术。
当前的遥感技术已经发展成为一种多平台、多波段、多分辨率和全天候的 对地观测技术，并正朝着高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率的 方向发展。 高光谱分辨率：在紫外到中红外波段范围内，划分成许多非常窄且光谱连 续的波段来进行探测的遥感系统。
5 6
Lower Slope Valley
下坡，-1 SD < TPI ≤ -0.5 SD 谷底，TPI < -1.0 STDV
坡位指数介绍

坡位指数（Topographic Position Index（TPI）），是2001 年由Andrew Weiss提出，用来描述地形部位的一个地形参 数。其基本思想是：用某点高程与其周围一定范围内平均 高程的差，结合该点的坡度，来确定其在坡面上所处的部 位。它在地貌分类中具有十分重要的意义。 TPI=(z-z，G) 其中，TPI为坡位指数，z为地表某点的高程，为该点周围 一定范围的平均高程，G为该点的坡度。坡位指数是2001 年weiss（文档资料中添加此文献）在ESRI国际大会上提出 来的一个概念，其主要思想是确定研究目标点与其周围地 形的位置关系。

IKONOS是可采集1米分辨率全色和4米分辨率多光谱影像的商业卫星，同 时全色和多光谱影像可融合成1米分辨率的彩色影像。目前，IKONOS已 采集超过2.5亿Km2涉及每个大洲的影像，许多影像被广泛用于国家防御， 军队制图，海空运输等领域。从681千米高度的轨道上，IKONOS的重访 周期为3天，并且可从卫星直接向全球12个地面站地传输数据。
遥感数据的不确定性来源 数据固有的不确定性 数据获取过程的不确定性 数据处理的不确定性 数据转换和传输中的不确 定性 数据分类和信息提取中的 不确定性

IKONOS(伊科诺斯)卫星于1999年9月24日发射成功，是世界上第一颗提 供高分辨率卫星影像的商业遥感卫星。IKONOS卫星的成功发射不仅实现 了提供高清晰度且分辨率达1米的卫星影像，而且开拓了一个新的更快 捷、更经济获得最新基础地理信息的途径，更创立了崭新的商业化卫星 影像的标准。




简介：本数据集利用SRTM3 V4.1版本的数据进行加工得来， 是覆盖整个中国区域的空间分辨率为90米的数字高程数据 产品。 关键词：中国，90米，数字高程，海拔，SRTM，DEM 数据时期：2000年 数据类型：IMG 投影：UTM/WGS84 覆盖范围：全球 空间分辨率：90米 值域范围：-152-8806米 共享方式：免费
分类代码
1 2
名称
Ridge Upper Slope
释义
山脊，TPI > 1 SD 上坡，0.5 SD < TPI ≤ 1 SD
3
Middle Slope
中坡， -0.5 SD < TPI < 0.5 SD, Slope > 5°
4
Flat Slope
平（坦）坡，-0.5 SD < TPI < 0.5 SD, Slope ≤ 5°
GDEM 30米数据




简介：本数据集利用ASTER GDEM第一版本（V1）的数据进行加工 得来，是全球空间分辨率为30米的数字高程数据产品。由于云覆盖， 边界堆叠产生的直线，坑，隆起，大坝或其他异常等的影响，ASTER GDEM第一版本原始数据局部地区存在异常，所以由ASTER GDEM V1加工的数字高程数据产品存在个别区域的数据异常现象，用户使用 过程中需要注意。此全球30米的数字高程数据产品可以和全球90米分 辨率数字高程数据产品互相补充使用。 关键词：全球，30米，数字高程，海拔，ASTER GDEM，DEM 数据时期：2009年 数据类型：IMG 投影：UTM/WGS84 覆盖范围：全球 空间分辨率：30米 数据量：20GB 值域范围：-152-8806米 共享方式：免费
第3章 DEM数据获取方法
内容提纲
3.1 DEM数据源及特征
3.1.1 地形图数据源及特征



定义：地形图（topographic map）指的是地表起伏形态 和地物位置、形状在水平面上的投影图。具体来讲，将地 面上的地物和地貌按水平投影的方法，并按一定的比例尺 缩绘到图纸上，这种图称为地形图。 特点： （1）具有统一的大地坐标系统和高程系统：例如， “1980年中国国家大地坐标系”和“1985国家高程基准”。 以参考椭球中心为原点、起始子午面和赤道面为基准面的 地球坐标系。 （2）具有完整的比例尺系列和分幅编号系统：国家基本 地形图含1：5千、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、 1：25万、1：50万、1：100万8种比例尺地形图。国家基 本地形图，按统一规定的经差和纬差进行分幅，每幅图的 内图廓皆由经线和纬线构成，并在国际百万分之一地图分 幅编号的基础上，建立了各级比例尺地形图的图幅编号系
SRTM TPI 90米分辨率坡位数据产品



简介：此数据集利用SRTM V4.1 90米分辨率数字高程数据 加工而成，是覆盖中国区域的90米分辨率的坡位数据产品。 关键词：中国，90米，坡位，SRTM，TPI，Topographic Position Index 数据时期：2000年 数据类型：GeoTiff 投影：UTM/WGS84 覆盖范围：中国 空间分辨率：90米 数据量：1.1GB 值域范围：1-6
全色波段（Panchromatic band），因为是单波段，在图上显示是灰度 图片。全色遥感影象一般空间分辨率高，但无法显示地物色彩。 实际 操作中，我们经常将之与波段影象融合处理，得到既有全色影象的高分 辨率，又有多波段影象的彩色信息的影象。

SRTM DEM 原始高程数据

SRTM（Shuttle Radar Topography Mission），由美国太空总 署（NASA）和国防部国家测绘局（NGA）联合测量。 2000年2月11日，美国发射的“奋进”号航天飞机上搭载 SRTM系统，共计进行了222小时23分钟的数据采集工作， 获取北纬60度至南纬60度之间总面积超过1.19亿平方公里 的雷达影像数据，覆盖地球80%以上的陆地表面。 SRTM 系统获取的雷达影像的数据量约9.8万亿字节，经过两年多 的数据处理，制成了数字地形高程模型（DEM），即现在 的SRTM地形产品数据。此数据产品2003年开始公开发布， 经历多修订，目前的数据修订版本为V4.1版本。该版本由 CIAT（国际热带农业中心）利用新的插值算法得到的 SRTM地形数据，此方法更好的填补了SRTM 90的数据空 洞。插值算法来自于Reuter et al.（2007）

SRTM地形数据按精度可以分为SRTM1和SRTM3，分别对 应的分辨率精度为30米和90米数据（目前公开数据为90米 分辨率的数据）。

Final Data Coverage Maps SRTM has collected data over most of the land surfaces that lay between 60 degrees north latitude and 54 degrees south latitude. That's about 80% of all the land on the Earth. In the maps below, the colors of the swaths indicate the number of times the area was imaged by SRTM. For land, one-time coverage is green, twice is yellow- green and so on, as shown in the key at lower left. Over water, the color code is in shades of blue as shown in the key at lower right. Areas in red could not be mapped. SRTM is a topography mission, so data was mostly acquired over land. Small amounts of data were collected over the water for calibration purposes.
国际遥感界的共识是光谱分辨率在λ /10数量级范围的称为多光谱 (Multispectral)，这样的遥感器在可见光和近红外光谱区只有几个波段， 如美国 LandsatMSS，TM，法国的SPOT等;而光谱分辨率在λ /100的遥感信 息称之为高光谱遥感(HyPerspectral);随着遥感光谱分辨率的进一步提高， 在达到λ /1000时，遥感即进入超高光谱(ultraspeetral)阶段(陈述彭等， 1998)。


SRTM的数据组织方式为：每5度经纬度方格划分一个文件， 共分为24行（-60至60度）和72列（-180至180度）。文件命 名规则为srtm_XX_YY.zip，XX表示列数（01-72），YY表 示行数（01-24）。示意图如下：
SRTM DEM UTM 90米分辨率数字高程数据产品
我国地形图比例尺系列及其特征
缺点：
来自百度文库


1)地形图现势性较差：纸质地形图制作工艺复杂，更新周 期比较长，一般不及时反映局部地形地貌的变化情况。这 种情况在经济发达地区的表现尤为明显，但对于地形地貌 变化较小的地区，既有地形图是DEM物美价廉的数据源。 2)地形图存储介质单一，容易变形：传统地形图多为纸质 存储介质，存放环境（温度、湿度等）导致地形图图幅产 生不同程度的变形，这种变形表现在不同方向上的长度变 形和图幅面积上的变形。 3)地形图精度有限：地形图精度决定着地形图对实际地形 表达的可信度，与地形图比例尺、等高线密度（由等高距 表示）、成图方法有关。不同比例尺的地形图，其所表示 的几何精度和内容详细程度有很大的差别。
SRTM SLOPE 90米分辨率坡度数据产品


简介：此数据集利用中国境内90米分辨率的数字 高程数据加工而成，利用Arcgis 9.2的“Spatial Analyst”模块的“Slope”函数进行处理，是覆盖整 个中国区域的空间分辨率为90米的坡度数据产品。 关键词：中国，90米，坡度，SRTM，Slope 数据时期：2000年 数据类型：IMG 投影：UTM/WGS84 覆盖范围：全球 空间分辨率：90米 共享方式：免费