和使用地形数据

Civil 3D中使用免费的地形数据很多人学习Autodesk Civil 3D、Map 3D等软件因找不到地形数据而烦恼，虽然可以通过插件从Google Earth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网站URL：版权所有：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、Global Mapper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 Civil 3D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：ASTER GDEM全球30米分辨率数字高程数据简介：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，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：-1528806米二、数据检索、下载进入网站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11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范围或行列号选择。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113W114W,纬度为N26N27，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Global Mapper软件来转换成USGS标准的DEM数据文件，过程非常简单：运行Global Mapper，单击菜单栏FileOpen Data Files选择ASTGTM_N26E113W_DEM_UTM.img文件；再单击FileExport Raster and Elevation DataExport DEM.，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Quadrangle Name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Civil 3D，新建文件，图形模版使用中国模版，即“_AutoCAD Civil 3D 2011 China Standard Style 64bit.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1132000的1980西安坐标系，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，填写如下内容：代码：Xian 1980 113d20（可以随意填写）单位：米说明：Xian 1980 113d20（可以随意填写）坐标系类型选择大地坐标系，基准面选择Xian 1980,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：0d00.000000缩小比例尺：1中央子午线：113d200.000000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, WGS84 Datum可用坐标系为：UTM-WGS 1984 datum, Zone 49 North, Meter; Cent. Meridian 111d E注意坐标系名称中的Zone 49 North，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西安坐标系。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，内存推荐至少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。感谢【中国科学院计算机网络信息中心科学数据中心】为我们提供高质的卫星数据下载，没有网站许可，用户不得转让本网站下载的数据，不得通过任何形式和媒体传播。为尊重知识产权、保障数据作者和数据服务提供者的权益，请数据使用者在使用本数据所产生的研究成果（包括项目评估报告、验收报告，以及学术论文或毕业论文等）中标注数据来源和数据作者（），并将可公开成果提交到“全球科学院计算机网络信息中心科学数据中心”。数据来源参考以下规范注明：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网站()；英文发表的成果：The data set is provided by International Scientific & Technical Data Mirror Site, Computer Network Information Center, Chinese Academy of Sciences. ()。名词解释：IMG img是著名遥感图像处理软件ERDAS IMAGINE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。DEMDEM （Digital Elevation Model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(Digital Terrain Model，简称DTM)的一个分支。一般认为，DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子，如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内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内插计算获得。USGS美国地质勘探局（USGS）隶属美国内政部，是美国内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。ASTER GDEM2009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ASTER GDEM（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(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection radiometer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。ASTER测绘数据覆盖范围为北纬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。ASTER GDEM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ASTER GDEM 对应区域的最后像素值。纠正剩余的异常数据，再按11分片，生成全球ASTER GDEM 数据。