USGS DEM
USGS DEM規格は、米国地質調査所（USGS）がラスターベースのデジタル標高モデル（DEM）を格納するために開発した地理空間 ファイル形式です。オープンスタンダードであり、世界中で使用されています。USGS独自のSDTS形式に置き換えられましたが、多数のレガシーファイル、自己完結性、比較的シンプルなフィールド構造、そして幅広く成熟したソフトウェアサポートにより、依然として人気を博しています。
DEMレベル
USGS DEMは、データ収集方法が複数であることと、データの確実性に基づいて、4つの品質レベルに分類されます。
| DEMレベル | DEMシリーズ | 生産工程 | コメント |
|---|---|---|---|
| レベル1 | 7.5分 30分 | 航空写真からの自己相関または手動プロファイリングによって作成 | USGSが承認したさまざまな技術や機器を使用して、さまざまなソースから得られる可能性があります。 |
| レベル2 | 全シリーズ | 1:100000スケールまでのUSGS地図シリーズのデジタル線グラフ（DLG）等高線または同等の線から作成 | 精度とデータ間隔は、印刷されたソースマップからの情報の手動補間と同等の詳細レベルで地勢図の特徴を分析するコンピュータアプリケーションをサポートすることを目的としています。 |
| レベル3 | 7.5分 | すべてのカテゴリの測量、水路測量、尾根線、破断線、排水ファイル、およびすべての垂直および水平制御ネットワークを垂直に統合したDLGから作成されました。 | データを解釈するには論理的なシステムが必要 |
| レベル4 | 全シリーズ | 能動型（レーダーやレーザーなど）または受動型（受信放射エネルギー） の電子式（写真測量ではない）画像センサーシステムから生成される。 | このプロセスには、DEMグリッドを最終形式にするために必要なすべての追加の後処理が含まれます。 |
フォーマット構造
USGS DEM形式は、ASCIIエンコードされた1024バイト（1024 ASCII文字）のブロックからなる自己完結型（単一ファイル）のファイルセットであり、A、B、Cという3つのレコードカテゴリに分類されます。行末制御コードは使用されず、数値を含むすべてのデータは読み取り可能なテキスト形式で表現されるため、プラットフォーム間での曖昧性はありません。この形式に相当するバイナリ形式は知られていませんが、ファイルをgzipで圧縮するのが一般的です。
浮動小数点数はFortran の科学表記法を使用してエンコードされるため、C / C++プログラムでは解析時に指数を示す文字「D」を「E」と交換する必要があります (書き込み時にはその逆)。
A レコードのフィールドには、プロファイルで使用される起点、タイプ、概要統計、計測システムが保持されます。A レコードはファイルのヘッダーとして 1 回出現し、C レコードもトレーラーとして 1 回出現します。複数の B レコード (プロファイルと呼ばれる) が標高データで構成されます。A レコードと C レコードはそれぞれ 1 つのブロック内に収まりますが、1 つの B レコードは通常複数のブロックを必要とします。このようなブロック スパニングが発生すると、データは各ブロックの境界からきれいに開始されるようにシフトされます。USGS が A レコードにいくつかのフィールドを追加したため、A レコードには「古い」バージョンと「新しい」バージョンもあります。重要な項目の 1 つは四辺形です。これは、対象領域を囲む 4 辺の多角形を記述する 4 つの地上座標のセットです。
| 開始コル | 終了コル | 説明 |
|---|---|---|
| 0 | 134 | 表現されるエリアの説明的な名前 |
| 150 | 155 | ? |
| 156 | 161 | ? |
| 162 | 167 | UTMゾーン番号 |
| 529 | 534 | 地上グリッドの解像度の単位（0=ラジアン、1=フィート、2=メートル、3=秒角） |
| 535 | 540 | 解像度の単位 標高（1=フィート、2=メートル） |
| 546 | 569 | 南西の角の東 |
| 570 | 593 | 南西の角の北 |
| 594 | 617 | 北西の角の東 |
| 618 | 641 | 北西の角の北緯 |
| 642 | 665 | 北東の角の東方位 |
| 666 | 689 | 北東の角の北緯 |
| 690 | 713 | 南東隅の東方位 |
| 714 | 737 | 南東の角の北 |
| 738 | 761 | このファイルで見つかった最小標高 |
| 762 | 786 | このファイルで見つかった最大標高 |
| 816 | 827 | グリッドセルあたりの解像度 東西 |
| 828 | 839 | グリッドセルあたりの解像度（北 - 南） |
| 858 | 863 | 列数 |
Bレコード（プロファイル）は、指定された位置から始まるラスター標高の可変長の縦列です。長さは1024バイトの倍数で、プロファイルの概要を示す小さなヘッダーが含まれています。標高は連続しており、途切れやその他の不連続点は、値-32767の「void」標高で表されます。各標高は、ブロック内の固定位置を占める6文字の読み取り可能な整数で記述されます。プロファイルヘッダーは最初のブロックにのみ存在するため、後続のブロックにはさらに多くの標高値が格納されます。DEMファイルを最初のバイトから最後のバイトまで読み取ると、プロファイルは西から東への列として読み取られます。プロファイル内の標高は南から北に向かっています。プロファイルの位置と長さが可変である理由は、主にUTM（ユニバーサル横メルカトル図法）地上参照系を使用しているためです。UTMにおける計測は固定距離（例えば、標高サンプル間の間隔は30メートル）を使用するため、球状の地球上にそのような位置をマッピングするには、四角形をわずかに歪ませる必要があります。この歪みは通常、回転した正方形として現れるため、東端と西端に近い標高列はより北向きに始まり、サンプル数が少なくなります。
C レコードには、10 個の 6 文字の整数フィールドを使用した、二乗平均平方根誤差 (RMSE) 品質管理データが含まれています。
外部リンク
- デジタル標高モデルの標準、米国内務省、米国地質調査所、国立地図作成部（1992年）：
- パート1：一般（1992）
- パート2：仕様（1995年）
- パート3：品質管理（1992年）
- 訂正と変更点（1998年）
- USGS DEM のソース:
- カナダデジタル標高データ、レベル1
