АҚШ Геологиялық қызметінің DEM форматы: сипаттама және деңгейлері
USGS DEM
USGS DEM форматы – АҚШ Геологиялық қызметі жасаған цифрлық биіктік модельдері. Ашық стандарт, кең қолданылады, сапа деңгейлері бар. Геопространдық деректер!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
USGS DEM стандарты – АҚШ Геологиялық зерттеу қызметі растрлық негіздегі цифрлық биіктік моделін сақтау үшін әзірлеген географиялық кеңістіктік файл форматы. Бұл ашық стандарт және ол бүкіл әлемде қолданылады. USGS-тің өзінің SDTS форматы оны ығыстырғанмен, формат кең таралған өскіні қалдырған файлдардың көптігі, дербестігі, салыстырмалы түрде қарапайым өріс құрылымы және кең, дамыған бағдарламалық қолдауға байланысты әлі де танымал.
The USGS DEM standard is a geospatial file format developed by the United States Geological Survey for storing a raster based digital elevation model. It is an open standard, and is used throughout the world. It has been superseded by the USGS's own SDTS format but the format remains popular due to large numbers of legacy files, self containment, relatively simple field structure and broad, mature software support.
DEM деңгейі
USGS DEM сапасының төрт деңгейінің біріне жіктелуі мүмкін. Бұл деректерді жинаудың әртүрлі әдістеріне және деректердің сенімділігіне байланысты.
A USGS DEM can be classified into one of four levels of quality. This is due to the multiple methods of data collection, and certainty in the data. DEM levelDEM seriesProduction processCommentsLevel 17.5 minute30 minuteCreated by autocorrelation or manual profiling from aerial photographsMay be derived from a wide variety of sources using any of a number of USGS approved techniques and instrumentationLevel 2All seriesCreated from digital line graph (DLG) contours or equivalent, from any USGS map series up to 1:100000 scaleThe accuracy and data spacing are intended to support computer applications that analyze hypsographic features to a level of detail similar to manual interpolations of information from printed source mapsLevel 37.5 minuteCreated from DLG that have vertically integrated with all categories of hypsography, hydrography, ridge line, break line, drain files, and all vertical and horizontal control networkRequires a system of logic to interpret the dataLevel 4All seriesCreated from electronic (non photogrammetric) imaging sensor systems, either active (e. g., radar or lasar) or passive (received radiant energy)The process includes all additional post processing required to bring the DEM grid to its final form
| DEM деңгейі | DEM сериясы | Өндіріс процесі | Ескертулер |
|---|---|---|---|
| 1 | 7.5 минуттық, 30 минуттық | Әуе суреттерінен автокорреляция немесе қолмен профильдеу арқылы құрылған | USGS мақұлдаған әдістер мен құралдарды қолдана отырып, әртүрлі көздерден алынған болуы мүмкін |
| 2 | Барлық сериялар | Дигиталды сызықтық графиктің (DLG) контурларынан немесе оған теңдестірілген, кез келген USGS карта сериясынан 1:100000 масштабқа дейін | Дәлдік және деректердің арақашықтығы компьютерлік қолданбаларды қолдауға арналған, олар басып шығарылған бастапқы карталардан алынған ақпаратты қолмен интерполяциялауға ұқсас деңгейдегі гипсографиялық ерекшеліктерді талдайды |
| 3 | 7.5 минуттық | DLG-ден құрылған, гипсография, гидрография, қыртыс сызығы, бұрылыс сызығы, су тасқыны файлдары және барлық тік және көлденең бақылау желілерімен вертикальды интеграцияланған | Деректерді түсіндіру үшін логикалық жүйе қажет |
| 4 | Барлық сериялар | Электрондық (фотограммалық емес) бейнелеу сенсорлық жүйелерден құрылған, белсенді (мысалы, радар немесе лазер) немесе пассивті (сәулеленген энергияны қабылдау) | Процесс DEM торларын түпкілікті түріне келтіру үшін қажетті барлық қосымша өңдеуді қамтиды |
A USGS DEM can be classified into one of four levels of quality. This is due to the multiple methods of data collection, and certainty in the data. DEM levelDEM seriesProduction processCommentsLevel 17.5 minute30 minuteCreated by autocorrelation or manual profiling from aerial photographsMay be derived from a wide variety of sources using any of a number of USGS approved techniques and instrumentationLevel 2All seriesCreated from digital line graph (DLG) contours or equivalent, from any USGS map series up to 1:100000 scaleThe accuracy and data spacing are intended to support computer applications that analyze hypsographic features to a level of detail similar to manual interpolations of information from printed source mapsLevel 37.5 minuteCreated from DLG that have vertically integrated with all categories of hypsography, hydrography, ridge line, break line, drain files, and all vertical and horizontal control networkRequires a system of logic to interpret the dataLevel 4All seriesCreated from electronic (non photogrammetric) imaging sensor systems, either active (e. g., radar or lasar) or passive (received radiant energy)The process includes all additional post processing required to bring the DEM grid to its final form
Форматтың құрылымы
USGS DEM форматы — өздігінен қамтылған (бір файл) ASCII кодталған (мәтін) 1024 байт (1024 ASCII таңбасы) блоктары, олар A, B және C деп аталатын үш жазба санатына жатады. Жолды аяқтау кодтары қолданылмайтындықтан, платформааралық түсініксіздік жоқ, ал барлық деректер, сандарды қоса алғанда, оқуға болатын мәтін түрінде көрсетіледі. Форматтың бинарлық аналогы белгілі емес, бірақ gzip арқылы файлдарды сығу жиі қолданылады. Айналмалы нүктелі сандар Фортран ғылыми нотациясымен кодталған, сондықтан C/C++ бағдарламалары "D" көрсеткішін "E" көрсеткішімен алмастыруы керек (жазу кезінде керісінше). Жазба өрістерінде бастапқы нүкте, түрі, жиынтық статистика және профильдер қолданатын өлшем жүйелері сақталады. A жазбасы файлдың басында бір рет, ал C жазбасы қорытынды ретінде бір рет пайда болады, ал бірнеше B жазбалары (профильдер деп аталады) биіктік деректерін құрайды. A және C жазбалары бір блокқа сыяды, бірақ бір B жазбасына әдетте бірнеше блок қажет. Мұндай блоктардың арасындағы ауысу пайда болған жағдайда, деректер әрбір блок шекарасында таза бастау үшін ығыстырылады. A жазбалары "ескі" және "жаңа" нұсқаларында келеді, себебі USGS A жазбасына бірнеше өріс қосты. Маңызды элементтердің бірі — төртбұрыш, ол қызығушылық аймағын қоршап тұрған төрт жақты көпбұрышты сипаттайтын төрт жер координатасының жиынтығы. Толық мәліметтер http://nationalmap.gov/standards/pdf/2DEM0198.pdf құжаттамының қосымшасында келтірілген.
The USGS DEM format is a self contained (single file) set of ASCII encoded (text) 1024 byte (1024 ASCII chars) blocks that fall into three record categories called A, B, and C. There is no cross platform ambiguity since line ending control codes are not used, and all data including numbers is represented in readable text form. There is no known binary analogue of the format, although it is common practice to compress the files with gzip. Floating point numbers are encoded using Fortran scientific notation, so C/C++ programs need to swap the "D" exponent indicating character with "E" when parsing (and vice versa when writing). A record fields hold the origin, type, summary statistics and the measurement systems used by the profiles. The A record appears once as the file's header, the C record also appears once as the trailer, and multiple B records (called profiles) comprise the elevation data. A and C records each fit within one block, but a single B record typically requires multiple blocks. When such block spanning occurs, data are shifted to start cleanly on each block boundary. A records also come in "old" and "new" flavors, because the USGS added several fields to the A record. One of the key items is the quadrangle, which is a set of four terrestrial coordinates describing the four sided polygon enclosing the area of interest. +A Record Layout:Incomplete – please contribute—full details are in the Appendix of http://nationalmap. gov/standards/pdf/2DEM0198. PDF Starting Col Ending Col Description 0 134 Descriptive Name of the represented area 150 155 ? 156 161 ? 162 167 UTM Zone number 529 534 Unit of resolution of ground grid (0=radian;1=feet;2=metre;3=arc second) 535 540 Unit of resolution Elevation (1=feet;2=metre) 546 569 Easting of the South West corner 570 593 Northing of the South West corner 594 617 Easting of the North West corner 618 641 Northing of the North West corner 642 665 Easting of the North East corner 666 689 Northing of the North East corner 690 713 Easting of the South East corner 714 737 Northing of the South East corner 738 761 Minimum elevation found in this file 762 786 Maximum elevation found in this file 816 827 Resolution per grid cell East – West 828 839 Resolution per grid cell North – South 858 863 Number of columns
B records (profiles) are a variable length longitudinal column of raster elevations that start at a specified location. They are some multiple of 1024 bytes long and contain a small header summarizing the profile. The elevations are contiguous; breaks or other discontinuities are expressed using "void" elevations of value 32767. Each elevation is described as a six character readable integer occupying a fixed location in a block. The profile header only appears in the first block, so subsequent blocks hold more elevation values. When reading the DEM file from first byte to last, one reads the profiles as columns from west to east. The elevations within a profile run from south to north. The variable location and variable length nature of profiles stems mainly from the use of the UTM (Universal Transverse Mercator) ground reference system. Since measurements within UTM employ fixed distances (e. g., 30 meters between elevation samples), the quadrangle must slightly distort to map such locations onto the spherical Earth. This distortion usually manifests as a rotated square, hence the elevation columns near the east and west edges start more northward and contain fewer samples. C records contain root mean squared error (RMSE) quality control data, using ten six character integer fields.
Бастау бағаны Аяқтау бағаны Сипаттама
0 134 Суреттелген аумақтың сипаттамалық атауы
150 155 ?
156 161 ?
162 167 UTM аймақ нөмірі
529 534 Жер желісінің ажыратымдылығы (0=радиан; 1=фут; 2=метр; 3=доғалық секунд)
535 540 Биіктік ажыратымдылығы (1=фут; 2=метр)
546 569 Оңтүстік-Батыс бұрышының координатасы X
570 593 Оңтүстік-Батыс бұрышының координатасы Y
594 617 Солтүстік-Батыс бұрышының координатасы X
618 641 Солтүстік-Батыс бұрышының координатасы Y
642 665 Солтүстік-Шығыс бұрышының координатасы X
666 689 Солтүстік-Шығыс бұрышының координатасы Y
690 713 Оңтүстік-Шығыс бұрышының координатасы X
714 737 Оңтүстік-Шығыс бұрышының координатасы Y
738 761 Файлдың ең төменгі биіктігі
762 786 Файлдың ең жоғары биіктігі
816 827 Тор ұяшығының ажыратымдылығы (шығыс-батыс)
828 839 Тор ұяшығының ажыратымдылығы (солтүстік-оңтүстік)
858 863 Бағаналар саны
The USGS DEM format is a self contained (single file) set of ASCII encoded (text) 1024 byte (1024 ASCII chars) blocks that fall into three record categories called A, B, and C. There is no cross platform ambiguity since line ending control codes are not used, and all data including numbers is represented in readable text form. There is no known binary analogue of the format, although it is common practice to compress the files with gzip. Floating point numbers are encoded using Fortran scientific notation, so C/C++ programs need to swap the "D" exponent indicating character with "E" when parsing (and vice versa when writing). A record fields hold the origin, type, summary statistics and the measurement systems used by the profiles. The A record appears once as the file's header, the C record also appears once as the trailer, and multiple B records (called profiles) comprise the elevation data. A and C records each fit within one block, but a single B record typically requires multiple blocks. When such block spanning occurs, data are shifted to start cleanly on each block boundary. A records also come in "old" and "new" flavors, because the USGS added several fields to the A record. One of the key items is the quadrangle, which is a set of four terrestrial coordinates describing the four sided polygon enclosing the area of interest. +A Record Layout:Incomplete – please contribute—full details are in the Appendix of http://nationalmap. gov/standards/pdf/2DEM0198. PDF Starting Col Ending Col Description 0 134 Descriptive Name of the represented area 150 155 ? 156 161 ? 162 167 UTM Zone number 529 534 Unit of resolution of ground grid (0=radian;1=feet;2=metre;3=arc second) 535 540 Unit of resolution Elevation (1=feet;2=metre) 546 569 Easting of the South West corner 570 593 Northing of the South West corner 594 617 Easting of the North West corner 618 641 Northing of the North West corner 642 665 Easting of the North East corner 666 689 Northing of the North East corner 690 713 Easting of the South East corner 714 737 Northing of the South East corner 738 761 Minimum elevation found in this file 762 786 Maximum elevation found in this file 816 827 Resolution per grid cell East – West 828 839 Resolution per grid cell North – South 858 863 Number of columns
B records (profiles) are a variable length longitudinal column of raster elevations that start at a specified location. They are some multiple of 1024 bytes long and contain a small header summarizing the profile. The elevations are contiguous; breaks or other discontinuities are expressed using "void" elevations of value 32767. Each elevation is described as a six character readable integer occupying a fixed location in a block. The profile header only appears in the first block, so subsequent blocks hold more elevation values. When reading the DEM file from first byte to last, one reads the profiles as columns from west to east. The elevations within a profile run from south to north. The variable location and variable length nature of profiles stems mainly from the use of the UTM (Universal Transverse Mercator) ground reference system. Since measurements within UTM employ fixed distances (e. g., 30 meters between elevation samples), the quadrangle must slightly distort to map such locations onto the spherical Earth. This distortion usually manifests as a rotated square, hence the elevation columns near the east and west edges start more northward and contain fewer samples. C records contain root mean squared error (RMSE) quality control data, using ten six character integer fields.
B жазбалары (профильдер) — белгілі бір координатадан басталатын, өзгермейтін ұзындықтағы биіктіктердің тізімі. Олардың ұзындығы 1024 байтқа еселік және профиль туралы қысқаша ақпаратты қамтитын кішкентай бас бөлігі бар. Биіктіктер үздіксіз; үзілістер немесе басқа да үзілістер 32767 мәніндегі "бос" биіктіктер арқылы көрсетіледі. Әр биіктік блокта белгілі бір орында орналасқан алты таңбалы оқуға болатын бүтін сан ретінде сипатталады. Профильдің бас бөлігі тек бірінші блокта ғана болады, сондықтан келесі блоктарда көбірек биіктік мәндері болады. DEM файлын бірінші байттан соңғысына дейін оқығанда, профильдер батыстан шығысқа қарай бағандар ретінде оқылады. Профильдегі биіктіктер оңтүстіктен солтүстікке қарай өтеді. Профильдердің өзгермелі орналасуы және өзгермелі ұзындығы негізінен UTM (Universal Transverse Mercator) жер беті анықтама жүйесін қолданудан туындайды. UTM-дегі өлшемдер тұрақты қашықтықты пайдаланатындықтан (мысалы, биіктік үлгілері арасында 30 метр), төртбұрыш мұндай координаталарды шар тәрізді Жерге картаға түсіру үшін сәл бұрмалануы керек. Бұл бұрмалау әдетте айналған квадрат түрінде көрінеді, сондықтан шығыс және батыс жиектеріндегі биіктік бағаналары солтүстікке қарай басталады және онда үлгілер аз болады. C жазбаларында орташа квадрат қателігін (RMSE) бағалау үшін он алты таңбалы бүтін сан өрістері қолданылады.
The USGS DEM format is a self contained (single file) set of ASCII encoded (text) 1024 byte (1024 ASCII chars) blocks that fall into three record categories called A, B, and C. There is no cross platform ambiguity since line ending control codes are not used, and all data including numbers is represented in readable text form. There is no known binary analogue of the format, although it is common practice to compress the files with gzip. Floating point numbers are encoded using Fortran scientific notation, so C/C++ programs need to swap the "D" exponent indicating character with "E" when parsing (and vice versa when writing). A record fields hold the origin, type, summary statistics and the measurement systems used by the profiles. The A record appears once as the file's header, the C record also appears once as the trailer, and multiple B records (called profiles) comprise the elevation data. A and C records each fit within one block, but a single B record typically requires multiple blocks. When such block spanning occurs, data are shifted to start cleanly on each block boundary. A records also come in "old" and "new" flavors, because the USGS added several fields to the A record. One of the key items is the quadrangle, which is a set of four terrestrial coordinates describing the four sided polygon enclosing the area of interest. +A Record Layout:Incomplete – please contribute—full details are in the Appendix of http://nationalmap. gov/standards/pdf/2DEM0198. PDF Starting Col Ending Col Description 0 134 Descriptive Name of the represented area 150 155 ? 156 161 ? 162 167 UTM Zone number 529 534 Unit of resolution of ground grid (0=radian;1=feet;2=metre;3=arc second) 535 540 Unit of resolution Elevation (1=feet;2=metre) 546 569 Easting of the South West corner 570 593 Northing of the South West corner 594 617 Easting of the North West corner 618 641 Northing of the North West corner 642 665 Easting of the North East corner 666 689 Northing of the North East corner 690 713 Easting of the South East corner 714 737 Northing of the South East corner 738 761 Minimum elevation found in this file 762 786 Maximum elevation found in this file 816 827 Resolution per grid cell East – West 828 839 Resolution per grid cell North – South 858 863 Number of columns
B records (profiles) are a variable length longitudinal column of raster elevations that start at a specified location. They are some multiple of 1024 bytes long and contain a small header summarizing the profile. The elevations are contiguous; breaks or other discontinuities are expressed using "void" elevations of value 32767. Each elevation is described as a six character readable integer occupying a fixed location in a block. The profile header only appears in the first block, so subsequent blocks hold more elevation values. When reading the DEM file from first byte to last, one reads the profiles as columns from west to east. The elevations within a profile run from south to north. The variable location and variable length nature of profiles stems mainly from the use of the UTM (Universal Transverse Mercator) ground reference system. Since measurements within UTM employ fixed distances (e. g., 30 meters between elevation samples), the quadrangle must slightly distort to map such locations onto the spherical Earth. This distortion usually manifests as a rotated square, hence the elevation columns near the east and west edges start more northward and contain fewer samples. C records contain root mean squared error (RMSE) quality control data, using ten six character integer fields.