下载和使用免费地形大数据.docx
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下载和使用免费地形大数据
Civil3D中使用免费的地形数据
很多人学习AutodeskCivil3D、Map3D等软件因找不到地形数据而烦恼，虽然可以通过插件从GoogleEarth下载到，但是精度基本无法接受，下面我提供一种方法下载和免费的30m分辨率地形数据，以及在Civil3D中使用方法。
数据提供：
国际科学数据服务平台
URL：
所有：
中国科学院计算机网络信息中心·科学数据中心
本文涉及的软件：
1、WinRAR——用于解压缩下载的数据（WinZip、7-Zip等均可）。
2、GlobalMapper——用来将IMG格式数据转换成USGS标准的DEM文件，本文使用的为v11.03，64bit。
3、Autodesk®Civil3D——本文主角，使用的为2011版，64bit，已安装中国本地化扩展包。
没有的请自行搜索、购买、下载、安装，本文不提供任何下载地址和破解方法。
一、数据简介
数据集名称：
ASTERGDEM全球30米分辨率数字高程数据
简介：
本数据集利用ASTERGDEM第一版本（V1）的数据进行加工得来，是覆盖整个全球的空间分辨率为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，ASTERGDEM第一版本原始数据局部地区存在异常，所以由ASTERGDEMV1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，ASTERGDEM，DEM
数据时期：
2009年
数据类型：
IMG
投影：
UTM/WGS84
覆盖围：
全球
空间分辨率：
30米
数据量：
20GB
值域围：
-152～8806米
二、数据检索、下载
进入首先进行注册方可下载数据，登陆后单击上方“数据检索”→“GDEM数据检索”，进入数据DEM数据检索页面，操作方法和谷歌地图类似
本数据以经纬度1°×1°为一个单元分片提供下载
第一种方法：
找到你所要的区域后单击
按钮即可看见数据分隔线，在单击你想要的部分即可。
第二种方法：
可在地图上方输入经纬度围或行列号选择。
单击“提交”，进入下载页面，在“操作”栏里选择“数字高程数据”即可下载，以我下载的数据为例，经度为113°W～114°W,纬度为N26°～N27°，解压完毕后可以看见名称为ASTGTM_N26E113W_DEM_UTM.img数据文件。
三、数据转换
下载得来的数据为IMG格式，但Civil3D不支持，可以通过GlobalMapper软件来转换成USGS标准的DEM数据文件，过程非常简单：
运行GlobalMapper，单击菜单栏File→OpenDataFiles选择ASTGTM_N26E113W_DEM_UTM.img文件；再单击File→ExportRasterandElevationData→ExportDEM...，弹出的对话框点OK，再次弹出转换选项栏，保持默认即可，可以在QuadrangleName填写任意名称，单击OK，选择地方保存即转换完成。
四、生成地形曲面
1、设定坐标系
打开Civil3D，新建文件，图形模版使用中国模版，即“_AutoCADCivil3D2011ChinaStandardStyle64bit.dwt”（安装本地化扩展包后会出现）。
下载的数据使用的是UTM/WGS84坐标系，如果你有自己的坐标系则需要投影和坐标系转换。
首先设定新建图形的坐标系，以我使用的坐标系为例：
中央子午线为113°20′00″的1980坐标系，Civil3D提供的坐标系里找不到，还需自定义坐标系（特别注意的是Windows7下定义坐标系必须以管理员权限运行Civil3D），将工作空间调整为“基于工具的地理空间”，找到地图设置选项卡→坐标系一栏中单击
自定义全球坐标系，类别选择“China”，单击定义按钮，填写如下容：
代码：
Xian1980113d20（可以随意填写）
单位：
米
说明：
Xian1980113d20（可以随意填写）
坐标系类型选择坐标系，基准面选择Xian1980,
投影选项卡中：
投影类型选择“横轴墨卡托”
假定原点：
北距为0，东距500000
原点维度：
0d0'0.000000"
缩小比例尺：
1
中央子午线：
113d20'0.000000"
这样就定义好的所需要的坐标系。
单击
，选择刚才所自定义的坐标系即完成对本图坐标系的指定。
2、投影转换及地形曲面建立
在工具空间里新建曲面，选择三角网曲面，样式选择“边界”，在“定义”下右键单击DEM文件，出现如下对话框：
选择刚才导出的DEM文件，从DEM信息来看，此DEM使用UTM/WGS84坐标系，分带为49，，固在下方的的CS代码中设置此文件的属性：
类别选择UTM,WGS84Datum
可用坐标系为：
UTM-WGS1984datum,Zone49North,Meter;Cent.Meridian111dE
注意坐标系名称中的Zone49North，意思是北半球第49分带，很好理解，以后下载别处的数据时可以根据DEM信息以此类推。
这样建立出来的曲面的坐标系已经转化为80坐标系。
曲面生成的过程比较漫长，我的E8400超频至4GHz大约需要2分钟，存推荐至少4GB，否则请勿尝试。
另外曲面样式一定要选择“边界”，否则显示等高线将严重折磨你的电脑。
如果无需这么大的曲面可以建立裁剪曲面使用，过程不再详述。
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数据来源参考以下规注明：
中文发表的成果：
数据来源于全球科学院计算机网络信息中心国际科学数据镜像（）；
英文发表的成果：
ThedatasetisprovidedbyInternationalScientific&TechnicalDataMirrorSite,ComputerNetworkInformationCenter,ChineseAcademyofSciences.（）。
名词解释：
IMG
img是著名遥感图像处理软件ERDASIMAGINE自带的图像格式，这使得img成为遥感图像的常见格式之一。
img文件可存储栅格、矢量、DEM等多种数据，支持用户自定义数据，是一种开放式的数据格式。
DEM
DEM（DigitalElevationModel数字立体模型）是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型（DigitalTerrainModel，简称DTM）的一个分支。
一般认为，DTM是描述包括高程在的各种地貌因子，如坡度、坡向、坡度变化率等因子在的线性和非线性组合的空间分布，其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。
DTM的另外两个分支是各种非地貌特性的以矩阵形式表示的数字模型，包括自然地理要素以及与地面有关的社会经济及人文要素，如土壤类型、土地利用类型、岩层深度、地价、商业优势区等等。
实际上DTM是栅格数据模型的一种。
它与图像的栅格表示形式的区别主要是：
图像是用一个点代表整个像元的属性，而在DTM中，格网的点只表示点的属性，点与点之间的属性可以通过插计算获得。
USGS
美国地质勘探局（USGS）隶属美国政部，是美国政部八个局中唯一的科学信息与研究机构。
它建立的DEM数据标准可被Civil3D使用。
ASTERGDEM
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ASTERGDEM（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（AdvancedSpaceborneThermalEmissionandReflectionradiometer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，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。
ASTERGDEM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ASTERGDEM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ASTERGDEM数据。
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