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USGSDEM（美国地质调查局DEM格式）
2025年09月02日 12:09
GISBox是一站式三维 GIS 数据编辑、转换、发布平台，支持 OSGB/GEOTIFF/RVT 等多种 GIS 格式编辑，转换为 3DTiles/Terrain 等并发布。
简介
USGSDEM是美国地质调查局（USGS）定义的一种公开DEM数据格式标准，采用ASCII码存储，由逻辑记录A（文件头）、B（断面数据）和C（精度信息）三部分组成，每个逻辑记录单位固定为1024字节。该格式支持UTM投影和地理坐标（秒制）两种格网类型，数据范围涵盖7.5分、30分、1度等多种地理格网产品。其文件可通过ArcGIS等工具直接读取并转换为通用栅格格式，且GDAL库原生支持解析，能自动识别坐标系和高程单位（米/英尺）。
文件结构
USGS DEM文件结构可分为以下四个主要部分：
- 文件头：包含文件标识符和版本信息、记录文件创建日期和最后修改日期、存储文件大小和记录数等基本信息。
- 元数据区：包含地理参考信息（坐标系、投影参数）、记录高程单位（米或英尺）、存储数据精度和质量控制信息、包含数据生产商和来源信息。
- 存储格式：ASCII码文本，按固定字节位置定义字段（如坐标从字节110开始）。
- 质量控制区：记录数据采集方法和精度评估、包含数据编辑和验证信息、存储相关参考文档信息。
优点
- 高精度与高分辨率：12.5m分辨率数据能精细描述地表形态，垂直精度达6米，水平精度16米。
- 全球覆盖：提供全球陆地和海洋的DEM数据，支持多领域应用。
- 格式兼容性强：以GeoTIFF等标准格式提供，可直接在主流GIS软件中使用。
- 浏览模式的增强：实现了基于高程的浏览模式，可以根据用户当前视点的高程值来确定运动步长，避免了固定用户运动步长的缺陷，极大地方便了用户对整个场景的控制。
- 数据完整性：包含元数据、质量控制信息，支持地形分析、洪水模拟等专业应用。
缺点
- 数据冗余问题：规则格网结构在平坦区域存在冗余数据，存储效率较低。
- 地形特征表达局限：固定格网可能无法精确表示山峰、山脊等关键地形特征。
- 数据量较大：高分辨率导致单文件体积庞大，对存储和传输有较高要求。
- 动态适应性不足：固定格网难以适应不同起伏程度的地形区域。
应用场景
USGS DEM（美国地质调查局DEM格式）广泛应用于地形分析、水文建模、灾害评估、城市规划、环境监测、军事国防及三维可视化等领域。例如，在洪水模拟中用于计算水流路径和积水区域，在工程建设中辅助土方量计算和通视分析，还可结合卫星影像生成三维地形模型用于游戏开发。其高精度数据（如12.5米分辨率）尤其适合需要精细地形特征的场景。
示例图
- 美国1米DEM地形瓦片数据免费分享。
文件打开方式
- 使用GIS类软件对dem进行加载。
