【干货】DEM知识及获取方式（赠全球DEM数据、技术规范））
1.1 成图方法及生产工艺流程
大于1:5万（包括1:5万）比例尺的数字高程模型应从地形图、航空象片或实测数据生成，小于1:5万比例尺的数字高程模型应从大于该比例尺的数字高程模型综合。
1.2术语和定义
属性数据 attribute data
描述确定地理实体的类别、级别等质量特征和数量特征的数字信息。
拓扑数据 topological data
描述地图上点、线、面状要素之间关联、邻接、包含等空间关系的数据。
空间数据 spatial data
用来表示地理实体的位置、形状、大小和分布特征的信息，以及实体的空间关系（如拓扑关系）信息的数据。
元数据 metadata
关于数据的数据，是数据和信息资源的描述性信息。如有关数据源、数据分层、产品归属、空间参考系、数据质量、数据更新以及图幅接边等的数据。
数字高程模型 digital elevation model (DEM)
定义在X、Y域离散点（矩形或三角形）上以绝对高程表示地面起伏形态的数据集合。
原始地形数据 original terrain data
利用摄影测量方法直接获取，符合统一分类编码要求，并经拼接截幅处理的图幅地物、地貌空间数据。
数字地形图入库数据 the input-oriented data for database of digital topographic maps
在原始地形数据的基础上，经规格化处理、拓扑关系处理、属性赋值、地名指针挂接等，且满足矢量地形图数据库结构要求的矢量数据。
数字地形图出版数据 the print-oriented data for database of digital topographic maps
对数字地形图入库数据进行符号化、分版、图廓整饰等处理并符合军用数字地形图出版要求的矢量数据。
地图投影、大地坐标系统、高程系统和深度基准
1:10 000～1:100 000比例尺军用数字地形图采用克拉索夫斯基椭球，高斯—克吕格投影，1:10 000军用数字地形图按经差3º分带，1:25 000～1:100 000其他比例尺军用数字地形图按经差6º分带。大地坐标系统采用1954年北京坐标系。高程系统采用1985国家高程基准。以理论最低潮面作为海洋深度基准面。
图幅分幅与编号
1:10 000～1:100 000比例尺军用数字地形图，按国际分幅法分幅，特殊情况也可合幅成图。图幅分幅与编号执行GJB 4447-2002。
地形类别与基本等高距
A.地形类别
地形类别根据图幅内的地面坡度和高差分为平地、丘陵地、山地、高山地。
a)平地：地势平坦，图幅内大部分坡度小于2º，高差在40m以下；
b)丘陵地：地势起伏较缓，图幅内大部分坡度在2º～6º，高差在40 m～300m；
c)山地：图幅内大部分坡度在6º～25º，高差在300 m～1000m；
d)高山地：图幅内大部分坡度在25º以上，高差在1000m以上；
e)当高差与坡度发生矛盾时，以坡度划分为准。
B.基本等高距
a)基本比例尺地形图的基本等高距根据地形类别确定，具体内容见表1。
表1基本等高距与成图比例尺的 单位为m
成图比例尺 | 1:10 000 | 1:25 000 | 1:50 000 | 1:100 000 |
平 地 | 2.5 | 5 | 10 | 20 |
丘陵地 | 2.5 | 5 | 10 | 20 |
山 地 | 5 | 10 | 20 | 40 |
高山地 | 10 | 20 | 40 | 80 |
b)一幅图内只采用一种基本等高距，基本等高距不能充分显示地貌特征时，可加测间曲线和助曲线。
高程注记点密度
高程注记点应均匀分布，其密度在图上每100cm2内平地、丘陵地为10个～20个；山地、高山地为8个～15个。
1.3 精度要求
中误差
数字高程模型对邻近高程控制点的高程中误差不得大于下表的规定。
最大误差
数字高程模型格网点高程误差大于中误差的点数不得超过总点数的10%，其最大高程误差不得大于中误差的2倍
接边精度
各数字高程模型接边时，不应出现漏洞、重叠，起始结尾数据应当吻合。
1.4 DEM数据来源库
1.5 获取方式
使用地理空间数据云平台
1）地址：http://www.gscloud.cn/search#dlv=Wzg4LFswLDEwLDEsMF0sW1siZGF0YWRhdGUiLDBdXSxbXSw5OV0%3D
2）获取方式：
第一步 : 如何选择数据类型？
打开网页，点击右上角完成注册之后，点击左上角“数据集”，选择DEM数字高程数据，30M分辨率数字高程数据（精度比90M更高），确定。当然该网站还提供其他一系列卫星遥感数据，比如LANDSAT8，之后我们会推出文章解释什么是LANDSAT8，如何利用LANDSAT8来做地表覆被类型分析。
第二步 : 选择下载范围
你可以选择行政区确定下载边界，比如北京市，海淀区，网站会自动加载一个mask，来依据该边界下载mask内部的数据。
或者，你也可以划定多边形范围来下载数据。选择“地图选择”，可以用矩形自定义框选北京市区范围。然后点击绿色按钮“搜索”。
第三步 : 下载数据
搜索之后，可以看到我们选择的数据范围横跨了两个卫星数据采集单元。依次点击下载按钮获取这两个数据。下载后可以看到格式为tiff，后文中我们会讲解怎么在GIS中生成等高线。
B. 使用Global Mapper
C.使用LocaSpaceViewer
上百种地图随意下载，包括谷歌地球影像、谷歌地图、谷歌地形、谷歌历史影像、百度、高德、腾讯、天地图、天地图分省、OSM、地质图、海图等等，无水印、无偏移、无限制下载。
或者，你也可以以行政边界选择所需区域。在Predefined Area标签中，选择马萨诸塞州作为mask边界。
在Data Set标签中，选择ASTER GLOBAL DEM，该数据集精度为30m。点击result就可以下载啦。
USGS - Global Data Explore
https://gdex.cr.usgs.gov/gdex/
SRTM - 90m DEM Digital Elevation Database
http://srtm.csi.cgiar.org/srtmdata/
全球海深DEM数据
GEBCO - Gridded Bathymetric Data
https://www.gebco.net/data_and_products/gridded_bathymetry_data/
1.6 如何使用DEM
由于DEM是带有地理坐标信息的栅格数据，我们可以在ArcGIS中将其进行矢量计算, 得出等高线。但是由于各个国家、地区在不同历史时期数据采集方式的不同，我们在利用dem数据生成等高线的时候需要选择适合该场地的地理坐标系统。
打开ArcGIS，会弹出一个对话框，我们在my templates标签中选择blank map。
在左边的layer右击, 选择add data，找到你下载下来的tif格式的dem数据，点击add。
然后我们可以看到Boston harbour的文件。
那么现在就离生成等高线只有一步之遥了，但是在这之前我们还要设置地理坐标系统。现在让我们理解一下什么是地理坐标系统（coordinate system）。
右键左上角layer，在Coordinate System标签中，我们会看到有“Geographic” 和“Projected”两种坐标系统。他们有什么区别呢？
从这张图示可以看出, Geographic Coordinate System是三维的坐标系统，但是如果我们要把三维的坐标数据变成二维平面，就需要用投影的方法。这就是Projected Coordinate System。
而投影又有许多不同的方式，他们的变形程度是不一样的。比如你可以把地球塞进一个横过来的圆柱体里，然后在地球中心放一盏灯，想象一下将地球上的所有的坐标投到圆柱体表面。然后将圆柱体展开，你就可以得到我们最常用的UTM 投影坐标系统（Universal Transverse Mercatorcoordinate system）
还有很多很神奇的投影方式，比如把地球塞到一个圆锥里面然后展开。。。
再比如把地球像剥柚子一样剥开。。。
那么在实际操作中，如果你画的是平面，需要后续在rhino中生成地形，我们会强调一定要使用Projected coordinate system，因为rhino的是不能很好的识别Geographic Coordinate System产生的数据的。那怎么选择Projected coordinate system呢？通常我们会根据场地所处的UTM带号来选择。同学们可以在这张map中找到你场地的UTM带号，以Boston,MA为例，我们可以找到是在北半球19号投影带中。
在coordinate system的选择路径中，选择projected coordinate system - UTM - NAD (1983) -NAD 1983 UTMZone 19N这里的NAD是North American Datum的缩写，是针对北美各个带号为投影中心的投影方法，使得北美洲的投影变形最小。
应用之后，我们的图像是不是发生了变化？这是因为图像四角根据NAD 1983 UTM Zone 19N重新投影了。
接下来就可以生成等高线了。点击菜单栏上的Arctoolbox，在弹出的侧边栏中选择spatial analysttools-surface-contour。
在弹出的对话框中选择tif，将contour interval 设置为你需要的等高距，然后重点！在environment中选择same as display，意思是你导出的等高线投影方式和显示是一样的（否则默认same as layer的话，刚才修改投影方式就白做了）点击ok就大功告成了！
这里再介绍一个小技巧。如果你只需要局部的等高线怎么办呢？step1，将图放大到你场地局部。Step2，在environment中，将processing extent选择为same as display。其他同上。等高距可以根据需要设置的小一点，这里设置为5m，点击ok。
为了导出带高程的CAD,在生成的contour 图层上右键，点击open attribute table，有一列Contour就是高程数值。但是由于CAD只认Elevation字段，所以我们在table下add field，添加一列elevation数据。
在生成的elevation标题上右击选择Field calculator，选择contour,来赋值给elevation。
可以看到赋值完成了。那么我们导出cad。
右键你的contour图层，选择export - export to cad，在output file中修改保存路径。
导入rhino，成功！
有了等高线我们可以生成地形，研究雨洪径流模拟！
可以结合街道网格研究积水情况！
诸多应用情况可以按自己的需要使用。
如若有其它的下载方式或需求，可以留言告诉小编哦！
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