簡介
SRTM,全稱為Shuttle Radar Topography Mission,該項目獲取了北緯60度至南緯60度之間的雷達影像數據,進一步處理制成了數字地形高程模型(DEM),即現在的SRTM地形產品數據。該數據產品2003年開始公開發布,經過多次修訂,目前的數據修訂版本為V4.1版本。更詳細的介紹在http://www.cgiar-csi.org/data/srtm-90m-digital-elevation-database-v4-1。
相關信息
有很多機構或網站提供SRTM地形數據的下載;從不同網站下載的數據的文件名、文件格式等不同,因而后期的數據處理方式可能不同,但是一些基本的信息應該是相同的。
基本信息
SRTM地形數據主要包含兩類數據:SRTM3和SRTM1。
- SRTM3精度為3弧秒,即90m一個點,包括非洲、北美、南美、歐亞、澳大利亞以及部分島嶼;
- SRTM1精度為1弧秒,即30m一個點,僅限美國地區;
數據信息 For 1x1
北緯60度到南緯60度的數據被分成了1度*1度的單元,共計上萬個數據文件。
- 文件名中包含了該單元左下角位置的信息;比如文件名類似N37W105的數據文件,其單元左下角的坐標為(37N,105W);
- 每個SRTM3數據文件包含了1201*1201個采樣點;
- 高程數據單位為m,參考水準面為WGS84大地水準面模型;
- 網格劃分采用gridline registration方式,因而單元的南北邊及左右邊與相鄰單元的邊重合。
數據信息 For 5x5
部分網站將數據分割為5度*5度單元,其相對1度*1度單元使用起來免去了cut和paste的麻煩。在經度方向上,從-180度到180度,劃分為72個區塊;在緯度方向上,從60度到-60度,劃分為24個區塊,可以參考這里的圖示,其文件名格式為“srtm_經度區塊數_緯度區塊數.zip”。
或者也可以這樣計算
x = int((lon+180.0)/5.0)+1;y = int((60-lat)/5.0)+1;
其中lon = [-180,180], lat= [-60,60], 文件名為srtm_x_y.zip。
數據來源及格式轉換(推薦)
推薦兩個數據源,中科院以及CGIAR-CSI,其中CGIAR-CSI為主站,中科院提供數據鏡像。
中國科學院計算機網絡信息中心
一些問題 : 中科院計算機網絡中心國際科學數據服務平臺網站目前無法訪問,原因未知。
國際科學數據服務平臺: http://datamirror.csdb.cn/dem/search.jsp
版本: V4和V4.1
格式: Geotiff 和 ArcInfo ASCII
備注:
- 該網站需要注冊才可下載數據;
- 數據是5度*5度一個單元,而不是標準的1度*1度;
- 在中國區域,還提供一些衍生數據,如坡度、坡向、坡位,數據格式為img格式,細節未知;
數據轉換:
ARC ASCII格式轉GMT可識別的netCDF格式:
xyz2grd srtm_63_02.asc -Gstrm_63_02.grd -E -V
GeoTiff格式轉netCDF格式(詳情參考本文):
gdal_translate -of GMT srtm_56_05.tif srtm_56_05.grd
CGIAR-CSI
網址: http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp
版本:4.1
格式:GeoTiff、ArcInfo ASCII
備注:
- 數據為5度x5度一個單元;
- 數據選擇界面友好,簡單易用,支持鼠標點選、拖曳或者直接輸入經緯度范圍;
- 鼠標點選的注意事項:鼠標的真實點擊位置與地圖感知到的點擊位置大概相差半個網格間距!點選時需要單擊每個單元的下半部分才能選中。不知Bug來源,系統問題?瀏覽器問題?
- ArcInfo ASCII格式以及GeoTiff格式的轉換方法同上;
- 在兩種轉換都可以使用的情況下,推薦使用GeoTiff格式,size相對ASCII文件要小很多;
其他數據來源及格式轉換(不推薦)
這里列舉了其他的一些數據來源,不推薦在這些網站下載數據。這里列出來是基于其他方面的考慮。
USGS未名網站
網址:http://dds.cr.usgs.gov/srtm
版本:1.0和2.1版本
格式:二進制z文件
- 高程數據文件的擴展名為hgt;
- 二進制文件,以有符號二字節整型格式存儲。
- 無數據的點其值賦為-32768;
- 字節序為big-endian。
- 數據存儲方式為行優先;
數據轉換:
這個例子選用的數據是N52E130.hgt,北緯、東經,-R=130/131/52/53,對于南緯或者西經要注意負號。-Z后使用TL是實踐的結果,官方文檔中沒有給出相關信息。
xyz2grd N52E130.hgt -GN52E130.grd -I3c/3c -R130/131/52/53 -N-32768 -ZTLhw
USGS EarthExplorer
網址:http://earthexplorer.usgs.gov
版本:.?
格式:Geotiff、DTED、BIL
備注:
Geotiff、DTED需要專門軟件處理;BIL格式本質上就是一般的二進制文件,因而處理方式與hgt文件類似,但是有一些細節上的差異:
- 水平方向精度為6弧秒,而不是標準的3弧秒;
- 字節序為little endian;
數據轉換:
將BIL格式轉換為GMT grid格式:
xyz2grd n52_e130_3arc_v1.bil -GN52E130.grd -I6c/3c -R$R -N-32768 -ZTLh
CGIAR-CSI打包下載
CGIAR-CSI提供了ftp地址,支持所有數據的批量下載,數據總大小約14G。有需要的可以申請下載:https://harvestchoice.wufoo.com/forms/download-cgiarcsi-srtm
申請之后,網站會提供一個網址,以及用戶名和密碼,可以使用“Firefox+DownloadThemAll”下載,也可以使用如下命令下載:
wget -c -r -np --user=xxx --password=xxxxx http://data.cgiar-csi.org/srtm/tiles
Box網盤下載
Box網盤中包含了重采樣之后的數據,數據精度有250m、500m和1km三種,以滿足其他人的需求。
網盤地址:https://hc.box.com/shared/1yidaheouv
密碼(注意感嘆號):ThanksCSI!
小結
- 在5度x5度尺度下,SRTM3與GTOPO30的效果相當,因而當地圖范圍大于5度x5度時,沒有必要使用SRTM3數據;
- 當地圖范圍小于3度x3度時,GTOPO30成圖粗糙,需要使用SRTM3或者更高精度的數據;
- 中國科學院的數據源實際上是cgiar-csi數據源的一個鏡像,其在國內下載速度相對較快。數據源以5度*5度的形式提供數據,免去了用戶自己做網格合并的麻煩,推薦使用。(發文章的時候需要致謝數據來源)
修訂歷史
- 2013-09-29:初稿;
- 2014-01-01:“中國科學院計算機網絡信息中心”一節代碼存在問題,因網址無法訪問,暫時無法修訂;
- 2014-01-08:增加了CGIAR-CSI數據源;
- 2014-01-09:新增了三個下載數據源,重整文章結構,將數據源分為推薦和非推薦兩類。
- 2014-01-19:將CGIAR的ftp和Box下載移至不推薦來源中。
- 2014-01-19:重新編排整個文章的結構,將正確性證明部分去除。當初做正確性證明是因為在將將USGS未名網站提供的數據轉換為網格文件時,官方文檔提供的信息不充分,所以需要測試驗證。現在SRTM存在更好的數據源,不必再考慮這個問題。
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