USGS DEM文件格式的详细介绍

摘译自USGS文件Standards for Digital Elevation Models)

1、概述

USGS 是美国地质调查局（U.S. Geological Survey）的英文缩写，USGS负责管理美国全国的数字地图数据的采集与分发。

1．1 USGS DEM数据产品的种类

（1）7.5－分DEM （一般采用30米格网间距，UTM投影），水平格网间距可以去1-30之间任意整数。DEM的范围大约为无重叠的标准的USGS 7.5分地理格网。

（2）30－分DEM（2×2秒间距）DEM的范围大约为无重叠的标准的USGS 30分×30分地理格网。

（3）1－度DEM（2×2秒间距）DEM的范围大约为无重叠的标准的USGS 1度×1度地理格网。

（4）7.5－分阿拉斯加DEM（1×2秒间距，纬度，经度），范围与7.5－分DEM基本相同除了在经度元素变化从最南端的10分变化至最北端的18分。

（5）15-分阿拉斯加DEM（2×3秒间距，纬度，经度），在阿拉斯加最南端的覆盖范围为15分（纬度）×20分（经度），在最北端经度范围变为36分。

1．2 USGS DEM的格式

USGS DEM文件由逻辑记录A、B、C组成，其中第一部分是文件头记录 type A，主要记录了DEM数据有关的信息；第二部分是断面数据type B，分为断面头数据和DEM数据实体；第三部分是精度信息type C,可以省略。

USGS DEM数据以ASCII码形式存储，逻辑记录A、B、C格式说明分别见附表1、2、3。逻辑记录A、B、C都以1024字节长度作为逻辑记录单位，不足1024的用空格补齐。逻辑记录B通常包含多个1024字节长度的逻辑记录单位。为了有效利用空间每4个逻辑记录单位组成一个物理记录单位（4096 字节）。

2、DEM 的数据结构

USGS DEM主要采用两种类型的格网，采用UTM投影和采用地理坐标以秒为单位的格网。这里主要介绍以秒为单位的格网数据结构。一个典型的以秒为单位的DEM数据结构如图1-2所示，数据覆盖区域是一个地理上的矩形。DEM数据的四个角点坐标记录在逻辑记录A中，详见附表1。每一个断面的起始点坐标记录在逻辑记录B中，详见附表2。这些坐标描述了DEM数据的矩形形状和每个断面的起始点坐标。以上关于秒制DEM的规定适用于除7.5分UTM DEM以外所有DEM数据。

3、USGS DEM质量控制信息

Level 1

Level 1DEM 数据通常采用标准记录格式，数据通常是7.5－分DEM，数据通常来源于航片采集，通常DEM数据要求均方根误差RMSE不应超过7米，最大不超过15米，最大误差不超过50米。

Level 2

Level 2DEM 数据通常经过了编绘，最大允许均方根误差为等高线间距的1/2，最大误差为1个高线间距。

Level 3

Level 3DEM 数据通常来源于线划图，最大允许均方根误差为等高线间距的1/3，最带误差为等高线间距的2/3。