# digital-elevation-model **Repository Path**: seelingzheng/digital-elevation-model ## Basic Information - **Project Name**: digital-elevation-model - **Description**: 高程下载 - **Primary Language**: Unknown - **License**: MIT - **Default Branch**: master - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 0 - **Created**: 2020-08-05 - **Last Updated**: 2021-11-02 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # 基于Python的数字高程模型处理 [![image](https://img.shields.io/badge/license-MIT-green.svg)](https://github.com/HeZhang1994/digital-elevation-model/blob/master/LICENSE) [![image](https://img.shields.io/badge/platform-linux-lightgrey.svg)]() [![image](https://img.shields.io/badge/python-3.7-blue.svg)]() [![image](https://img.shields.io/badge/status-stable-brightgreen.svg)]() [*English Version*](https://github.com/HeZhang1994/digital-elevation-model/blob/master/README.md) | [*中文版*](https://github.com/HeZhang1994/digital-elevation-model/blob/master/README-cn.md) 基于**Python**实现的变换、投影、转换和可视化**数字高程模型**并且读取其中给定位置的海拔值。 ## 目录 - [专业术语和缩略词](#专业术语和缩略词) - [功能](#功能) - [数字高程模型数据](#数字高程模型数据) - [ASTERGDEM](#astergdem) - [EUDEM](#eudem) - [依赖项](#依赖项) - [ASTERGDEM处理流程图](#astergdem处理流程图) - [使用方法](#使用方法) - [ASTERGDEM的使用方法](#astergdem的使用方法) - [EUDEM的使用方法](#eudem的使用方法) - [结果](#结果) - [伦敦数字高程模型图像](#伦敦数字高程模型图像) - [伦敦海拔](#伦敦海拔) - [参考](#参考) ## 专业术语和缩略词 | 专业术语 | 缩略词 | 备注 | ------------------------------------------ | ------------ | ------ | Digital Elevation Model 数字高程模型 | DEM | - | Geographic Coordinate System 地理坐标系 | GCS | 三维椭球面，[经度，纬度，海拔] | Projected Coordinate System 投影坐标系 | PCS | 二维平面，[横坐标，纵坐标，海拔] | Georeferenced Tagged Image File Format | GeoTIFF | 数字高程模型的文件格式 | European Petroleum Survey Group | EPSG | EPSG代码用于识别不同GCS和PCS | 1984 World Geodetic System | WGS-84 | **GCS**, *EPSG-4326*, 参考椭球面位于地球 | Pseudo Mercator (Web Mercator) | - | **PCS** of WGS-84, *EPSG-3857* | 1936 Ordnance Survey Great Britain | OSGB-36 | **GCS**, *EPSG-4277*, 参考椭球面位于英国 | British National Grid | BNG | **PCS** of OSGB-36, *EPSG-27700* | 1989 European Terrestrial Reference System | ETRS-89 | **GCS**, *EPSG-4258*, 参考椭球面位于地球 | Lambert Azimuthal Equal-Area | LAEA | **PCS** of ETRS-89, *EPSG-3035* ## 功能 - **变换**地理坐标系下DEM至其他地理坐标系（例如，由WGS-84变换至OSGB-36）。 - **投影**地理坐标系下的DEM至对应的投影坐标系（例如，由OSGB-36投影至BNG）。 - **转换**投影坐标系下的DEM至对应的地理坐标系（例如，由LAEA转换至ETRS-89）。 - **可视化**投影坐标系下的DEM为二维图像。 - **读取**地理坐标系下的DEM中给定位置的海拔值。 ## 数字高程模型数据 ### ASTERGDEM - ASTERGDEMv2.0下载链接：https://earthexplorer.usgs.gov/ - 关于详细介绍和使用指南，参见[Introduction of ASTGDEMv2.pdf](https://github.com/HeZhang1994/digital-elevation-model/blob/master/Introduction%20of%20ASTGDEMv20.pdf)。 ### EUDEM - EUDEMv1.1下载链接：https://land.copernicus.eu/imagery-in-situ/eu-dem/eu-dem-v1.1 - 关于详细介绍和使用指南，参见[这里](https://land.copernicus.eu/imagery-in-situ/eu-dem/eu-dem-v1.1?tab=metadata)。 ## 依赖项 * __gdal (osgeo) 1.11.3__ * __matplotlib 3.0.2__ * __numpy 1.15.4__ * __pandas 0.23.4__ 下述**GDAL**安装步骤（1-2）总结自[mothergeo](https://mothergeo-py.readthedocs.io/en/latest/development/how-to/gdal-ubuntu-pkg.html)。 1. 在终端安装**GDAL Development Libraries**并将环境变量导出至编译器。 ```bash $ sudo apt-get install libgdal-dev $ export CPLUS_INCLUDE_PATH=/usr/include/gdal $ export C_INCLUDE_PATH=/usr/include/gdal ``` 2. 在终端安装**GDAL Python Libraries**。 ```bash $ pip install GDAL ``` 如果出现*错误*：`cpl_vsi_error.h: No such file or directory`，请尝试下述步骤。 3. 在终端查看**GDAL Python Libraries**所需的版本。 ```bash $ gdal-config --version ``` 4. 下载对应GDAL版本（例如，`1.11.3`）的源文件（例如，`gdal-1.11.3.tar.gz`）自[这里](http://trac.osgeo.org/gdal/wiki/DownloadSource)。 5. 在终端手动安装**GDAL Python Libraries**。 ```bash $ cd path/of/downloaded/gdal/package ~$ tar -xvzf gdal-{VERSION}.tar.gz # 例如， ~$ tar -xvzf gdal-1.11.3.tar.gz ~$ cd extracted/gdal/folder # 例如， ~$ cd gdal-1.11.3 ~$ cd swig ~$ cd python # setup.py存在于该目录下。 ~$ python setup.py build_ext --include-dirs=/usr/include/gdal/ ~$ python setup.py install ``` 6. 在Python中运行`>>> from osgeo import gdal`。如果没有报错，则安装完成。 ## ASTERGDEM处理流程图 ## 使用方法 原始DEM文件的目录列表如下。 

└── Data/
    ├── DATA_ASTGDEMv20/
    │   └── EPSG4326_s/
    │       ├── ASTGTM2_N51W001_dem.tif
    │       └── ASTGTM2_N51E000_dem.tif
    └── DATA_EUDEMv11/
        └── EUDEMv11_EPSG3035.tif
### ASTERGDEM的使用方法 1. 下载DEM文件`ASTGTM2_N51W001_dem.tif`和`ASTGTM2_N51E000_dem.tif`自[这里](https://earthexplorer.usgs.gov/)。 2. 复制DEM文件到文件夹`DATA/DATA_ASTGDEMv20/EPSG4326_s/`。 3. 运行`run_DEM_ASTGDEMv20.py`或`run_DEM_ASTGDEMv20_ipy.ipynb`，以处理ASTERGDEMv2.0的数字高程模型。 4. 运行`run_DEM_ASTGDEMv20.py`的日志可以参见`Log_run_DEM_ASTGDEMv20.txt`。 ### EUDEM的使用方法 1. 下载DEM文件`eu_dem_v11_E30N30.tif`自[这里](https://land.copernicus.eu/imagery-in-situ/eu-dem/eu-dem-v1.1)。 2. 复制DEM文件到文件夹`DATA/DATA_EUDEMv11/`并重命名为`EUDEMv11_EPSG3035.tif`。 3. 运行`run_DEM_EUDEMv11.py`或`run_DEM_EUDEMv11_ipy.ipynb`，以处理EUDEMv1.1的数字高程模型。 4. 运行`run_DEM_EUDEMv11.py`的日志可以参见`Log_run_DEM_EUDEMv11.txt`。 ## 结果 ### 伦敦数字高程模型图像 - **Pseudo Mercator**投影坐标系下的ASTERGDEMv2.0图像 - **BNG**投影坐标系下的ASTERGDEMv2.0图像 - **LAEA**投影坐标系下的ASTERGDEMv2.0图像 ### 伦敦海拔 - 伦敦24个位置的海拔值（米） | No. of Location | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | --------------- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | ASTGDEMv20_WD | 18 | 18 | 38 | 40 | 65 | 26 | 35 | 31 | 17 | 79 | 13 | 41 | 62 | 82 | 9 | 13 | 31 | 31 | 15 | 22 | 24 | 40 | 8 | 40 | ASTGDEMv20_UK | 14 | 14 | 36 | 25 | 60 | 37 | 33 | 40 | 20 | 68 | 12 | 25 | 62 | 59 | 15 | 18 | 22 | 22 | 15 | 21 | 14 | 33 | 8 | 47 | ASTGDEMv20_EU | 18 | 18 | 38 | 40 | 65 | 26 | 35 | 31 | 17 | 79 | 13 | 41 | 62 | 82 | 9 | 13 | 31 | 31 | 15 | 22 | 24 | 40 | 8 | 40 | EUDEMv11_WD | 12 | 12 | 37 | 30 | 61 | 25 | 29 | 36 | 11 | 66 | 11 | 31 | 64 | 79 | 7 | 27 | 25 | 25 | 14 | 15 | 13 | 32 | 5 | 36 | EUDEMv11_UK | 12 | 12 | 37 | 26 | 58 | 30 | 32 | 35 | 11 | 71 | 8 | 30 | 66 | 78 | 8 | 26 | 24 | 24 | 8 | 16 | 13 | 32 | 9 | 35 | EUDEMv11_EU | 12 | 12 | 37 | 30 | 61 | 25 | 29 | 36 | 11 | 66 | 11 | 31 | 64 | 79 | 7 | 27 | 25 | 25 | 14 | 15 | 13 | 32 | 5 | 36 ## 参考 [1] [EPSG 4326 vs EPSG 3857 (projections, datums, coordinate systems, and more!)](http://lyzidiamond.com/posts/4326-vs-3857) [2] [Coordinate systems and projections for beginners](https://communityhub.esriuk.com/geoxchange/2012/3/26/coordinate-systems-and-projections-for-beginners.html) [3] [CSDN博客](https://blog.csdn.net/liuhailiuhai12/article/details/75007417)
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