osgEarth开发数据准备（一）——DEM与纹理影像（遥感）下载与处理
分类： Open Source GIS 2013-06-14 17:24 1418人阅读 评论(0) 收藏 举报
获取数据的方式
数字高程数据终于下载完成了。数据获取折腾了足足一个星期，稍稍总结一下。虽然目前还没有一套可以免费使用的高精度覆盖全球的数字高程数据，但是还是有许多途径可以让我们找到一套可以使用的数据，这就需要认真地筛选。在做研究的过程中，寻找数据的途径无非以下几种：
1）做过相关工作的人可以提供一些实用的数据；但是，这种途径获得的数据的量和质量也是差强人意的，做个小实验还是很容易满足的，遇上大项目就很难有所作为了。
2）许多大学和科研机构像马里兰大学、NASA在网络上免费提供大量可以使用的数据，这些数据大多可以支持一个较大的项目；其次，在许多个人博客上也会有一些网友热心地提供下载链接，通过这个链接说不定可以发掘出一个巨大的宝藏；再次，通过一些不正当的入侵，使用一些盗下的工具也可以获得比较好的资源。网络获取的方式固然有局限性，首先设备必须接入到Internet网络，得到的数据质量并没有保障，只是一个折中的方案，后文会细细道来。
3）自己通过实验手段测量获取，自己亲力亲为，消耗大量的时间和精力，测量工具的价格也最终将影响到这个途径实现的可能性，而且所得数据的具有较大的局限性，往往获取的只是一时一地的静态数据，无法满足动态更新的需要。
4）在商业项目上，或者是研究经费充足的课题中，还可以耗费一些资金来寻求专业的数据制作公司的合作。这种获取方式最明显的不足就是资金投入较大不适合个人和规模较小的项目，但是其优越性是这种方式可以实现上述几种方式无法完成的所有工作。专业的数据公司会为数据获取投入人力和资源，对于数据的处理和更新，数据使用这些方面还会提供全程支持。（孔方兄的力量 :)）
如何在网络上获取数据
国内重要的数据库
前文简要描述了获取空间数据的主要的几种方式，相较于其它的方式，通过网络数据源获取可用的原始数据作为一个数据质量和资源消耗之间平衡的方式。在这里我主要是提供一些可用的数据下载地址，顺便简要介绍一下这些地方。构建一个osgEarth应用需要的底图数据包括矢量地图、路网数据、地名数据、卫星影像、地形数据等等。为了构建具有地形起伏的效果，首先需要地形，这个数据可以在中国科学院计算机网络信息中心·科学数据中心的国际科学数据平台下载，网址：国际科学数据服务平台 。高程数据下载的入口如下图所示：
其实，这个数据平台上目前有的数据主要是地理信息相关的，除了来自于外国开放的数据镜像外，还有自行制作的产品数据，此外，还为用户提供了一些实用的科学数据模型。下图是该数据平台的首页：
需要覆盖全球，更精细的数据，除此以外国内还有一些其他主要的数据共享平台可用。其中中国极地研究中心就提供了极地科学数据共享平台。在这里用户可以找到关于南北两极的地球信息科学、环境、生态等方面的科学数据，学科覆盖较为广泛，该平台同时还允许上传用户的科学数据，以下是该平台的首页：
使用这个数据共享平台我们可以得到一些高程数据和影像数据的空白，这样也可以将我们用osgEarth搭建的平台的业务拓展到科学研究的领域。
其他
其他的数据库如：
地球系统科学数据共享平台：http://geodata.nju.edu.cn/Portal/index.jsp
这个平台中包含了许多有用的其他共享平台的链接，这可以为我们提供更好的数据选择。
中国气象科学数据共享服务网：http://www.cams.cma.gov.cn/cams_kxsy/qky_kxsy_index.htm
中科院地理所人地系统主题数据库：http://www.data.ac.cn/
这个数据库中有许多自然地理相关的资源，在需要相关数据的情况下可以参考该数据库中的相关内容。
更多
一下是更多的可用的国内共享平台地址：
1. 中国自然资源数据库 http://www.data.ac.cn/2. 中国湖泊数据库 http://www.lake.csdb.cn/
3. 中国沼泽湿地数据库 http://www.marsh.csdb.cn/
4. 中国土壤数据库 http://www.soil.csdb.cn/
5. 东北黑土农业生态数据库 http://www.blackland.csdb.cn/
6. 亚热带区域农业生态数据库 http://www.sdb.ac.cn/sdb/database/
7. 中国山地环境与灾害数据库 http://www.mountain.csdb.cn
8. 黄土高原水土保持数据库 http://www.loess.csdb.cn/
9. 中国寒区旱区特色数据库 http://www.careeri.csdb.cn/
10. 新疆资源生态环境数据库 http://www.oasis.csdb.cn
11. 中国岩矿地球化学数据库 http://www.geochem.csdb.cn/
12. 中国大地构造数据库 http://www.geotectonics.csdb.cn/
13. 大气科学与环境数据库 http://www.atmosphere.csdb.cn
14. 全国资源环境遥感数据库 http://159.226.117.112/rsdata/
15. 遥感卫星图像检索数据库 http://www.satimage.csdb.cn
16. 动力大地测量与资源环境数据库 http://www.dynamicgeodesy.csdb.cn/
17. 南海海洋科学数据库 http://www.southchinasea.csdb.cn
18. 中国地球系统科学数据共享网 http://www.geodata.cn
19. 气象科研数据库 http://www.cams.cma.gov.cn
20. 中国可持续发展信息网数据库 http://www.sdinfo.net.cn
21. 青藏高原科学数据库 http://www.wdcd.ac.cn/qzdc/index.htm
22. 青藏高原数据库 http://www.cams.cma.gov.cn/
23. 高原气象数据库 http://www.cams.cma.gov.cn/htdocs/xxgx.htm
24. 中国水电统计资料 http://www.sp.com.cn
25. 中国水利年鉴 http://www.waterpub.com.cn
26. 电力统计数据 http://www.sp.com.cn
27. 水利统计数据库 http://www.stats.gov.cn
28. 水利统计公报 http://ghjh.mwr.gov.cn
29. 中国水资源公报 http://www.mwr.gov.cn
30. 中国水情年报 http://www.hydroinfo.gov.cn
31. 海洋资源数据库 http://www.coi.gov.cn
32. 中国环境保护数据库 http://www.ep.net.cn
33. 长江流域自然灾害数据库 http://changjiang.whlib.ac.cn
34. 国家资源环境数据中心 http://zls.nenu.edu.cn
35. 海洋空间数据库 http://sdinfo.coi.gov.cn
36. 森林资源共享数据库 http://sdinfo.forestry.ac.cn/
37. 中国主要城市标准气候值 http://cdc.cma.gov.cn
38. 地球环境与气候变化数据库 http://www.sdinfo.net.cn/
39. 大气环境数据库 http://www.cams.cma.gov.cn
40. 中国西部沙尘暴数据库 http://www.cams.cma.gov.cn
41. 中国冰雹数据库 http://www.cams.cma.gov.cn
42. 中国西部气候资源数据库 http://www.cams.cma.gov.cn
43. 中国灾害性天气数据库 http://www.cams.cma.gov.cn
44. 中国气候标准值数据库 http://www.cams.cma.gov.cn
45. 中国极地考察数据库 http://www.cams.cma.gov.cn
46. 全国环境统计公报 http://www.zhb.gov.cn
47. 中国环境状况公报 http://www.zhb.gov.cn
可以根据自己的具体需求参考以上列出的专业网站。
国外的重要的数据库
在国外的资源重点是以NASA和马里兰大学对外提供的开放数据库为主，我们可以在这些地方找到一些实用的空间信息数据。
马里兰大学
哈佛大学
在哈佛大学地理分析研究中心有一栏Data Resource，这里也存有大量的GIS数据，其中最为难得的是一份关于中国古代疆域的历史数据库，这个数据库是以ESRI shapefile格式来存储的，osgEarth本身也支持shp格式，这份数据可以很好的被osgEarth使用。以下就是这份数据的主界面：
而这个主界面的入口在data resource 栏中显示如下图所示，其中China Historical Database Search Tool在CGA Data Sharing List的下方：
nasa
NASA数据搜索界面：http://reverb.echo.nasa.gov/reverb/#utf8=%E2%9C%93&spatial_map=satellite&spatial_type=rectangle
这里的数据非常丰富涵盖了大量地球科学相关的数据，拥有众多的数据库，不过要下载NASA的数据还是比较困难的，登陆获取的下载信息需要有特定的下载工具才能下载，具体参考NASA提供的数据教程以及下载数据是系统提供的提示。
ASTER GDEM
其他重要资源
个人网站形式的数据源
在这个网站上保存着一些简单的shapefile矢量数据，全球范围的各国国界线、气象数据、物种、植被、高程、遥感等方面的数据，这里包含了不同尺度的相关数据。
借用商业数据
商业数据虽然在数据服务的各个方面都非常优秀，但是需要花费一定的经费才可以获取，可是做研究不一定会有那么大量的资金的支持，那么我们可以考虑借用一些商业数据作为实验的材料，在这个基础上注意支持数据商正版版权。通过一些特定的工具就可以从这些数据商的服务器中获取指定区域的数据了。典型的工具有稻歌、水经注。在使用稻歌是要注意下载所得的影像数据投影坐标丢失需要用Global Mapper进行校正（下载global mapper的集成了原版的汉化破解版），具体参考稻歌的帮助文档，需要注意的是 a）如果大量的影像需要设置Google Map投影可以选择Global Mapper文件菜单栏下的批量转换/重投影如下图所示，b）投影坐标由EPSG输入时，谷歌地图的EPSG代码是3785，后期如果转换为WGS 84投影，EPSG代码是4326，其他的投影系统的EPSG代码也可以搜索得到。至于软件具体的性能，请关注这两款软件的官方网站。
如何选择数据。
数据最重要的一点在于它们的用途，其次是精度和质量。精度是指所得数据的内容的丰富程度，是否尽可能多地显示细节内容；质量主要是数据的正确性，测量数据的系统只要正常运行，所得数据的正确性才能有所保证。
对于影像数据而言，它的精度直接体现在数据的空间分辨率上，通俗地说，就是栅格数据中的每一个像素所代表的实际的空间的距离，我们在上文中展示的高程数据30米精度就是每一个像素代表真实世界中30米X30米的空间范围，同理，90米精度的高程数据表是栅格图像中一个像素代表现实世界90米X90米的空间范围。
数据的质量则是所获得的数据是不是正确，是否存在干扰因素影响数据的使用。例如，Landsat-7 ETM+机载扫描行校正器(SLC) 故障导致2003年5月31日之后获取的图像出现了数据条带丢失，严重影响了Landsat ETM遥感影像的使用。对于已经丢失的数据，没有可能找回实际数据，因此，只能利用缝隙填充的方式进行差值，尽量弥补缺失的数据部分，并且使相对完好的70-80%数据可用。如下图所示：
在选择数据时要注意这些问题，数据精度越高，数据量就越大，如图所示：
1KM精度的数据200M左右，500M精度的数据600M，250M精度的数据接近2G。因此，在选择数据时：要在精度与数据量之间做一个权衡！！！但是，数据的质量要越高越好，信息要越全面越清晰越好。
参考：
Lansdat ETM SlC-off遥感影像条带修复 http://datamirror.csdb.cn/landsat/files/gap.jsp
关于第一节：国际科学数据平台更改了网址：
网站名称也改为地理空间数据云
osgEarth开发数据准备（一）——DEM与纹理影像（遥感）下载与处理 (转)