GEM-15: Near-Global Surface and Terrain Elevation Models (15m) (Experimental)

projects/climate-and-sustainability/assets/gem-15_v1
اطلاعات

این مجموعه داده بخشی از «کاتالوگ ناشر» است و توسط Google Earth Engine مدیریت نمی‌شود. برای گزارش اشکال‌ها با climate-and-sustainability-ee-catalog@google.com تماس بگیرید یا مجموعه داده‌های بیشتری از «کاتالوگ اقلیم و پایداری» مشاهده کنید. درباره مجموعه‌داده‌های «ناشر» بیشتر بدانید.

مالک کاتالوگ
آب‌وهوا و پایداری
دردسترس بودن مجموعه داده
2025-01-01T00:00:00Z–2025-01-01T00:00:00Z
تولیدکننده مجموعه داده
تکه‌کد Earth Engine
ee.ImageCollection("projects/climate-and-sustainability/assets/gem-15_v1")
برچسب‌ها
climate-and-sustainability dem elevation elevation-topography google height ml publisher-dataset topography

شرح

«مدل‌های ارتفاعی تقریباً جهانی Google با وضوح ۱۵ متر» (GEM-15) یک مجموعه داده ارتفاعی تقریباً جهانی آزمایشی (درحال بررسی) با فاصله شبکه ۱۵ متر است که از تصاویر ماهواره‌ای نوری استریو با وضوح کمتر از یک متر به‌دست آمده است. این مجموعه داده از تصاویر استریو نوری به‌دست‌آمده تا سال ۲۰۲۴ ساخته شده است (عمدتاً تصاویر ۳۰ سانتی‌متری Pléiades Neo مربوط به سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۴، که با تصاویر استریو WorldView-2/3/4،‏ GeoEye-1،‏ Pléiades 1A/1B، و SPOT با وضوح ۱٫۵ متر تکمیل شده است)، و بازسازی‌های DSM بومی با وضوح ۰٫۵ متر و پیش‌بینی‌های DTM با وضوح ۱٫۰ متر را به وضوح ۱۵ متر تجمیع می‌کند.

در کنار «مدل سطح دیجیتال» ۱۵ متری اصلی (dsm)، GEM-15 شامل صدک‌های ارتفاع درون‌سلولی (dsm_percentile_5، dsm_percentile_50، dsm_percentile_95)، انحراف معیار ارتفاع زیرشبکه (dsm_std)، و «مدل زمین دیجیتال» زمین برهنه (dtm) است که با وضوح ۱٫۰ متر بااستفاده از مدل یادگیری عمیق پیش‌از انبوهش پیش‌بینی شده است.

همه لایه‌های ارتفاعی، ارتفاع‌های قائم‌سنجی را به متر با ارجاع به مبنای قائم زمین‌واره EGM96 (EPSG:5773) گزارش می‌کنند و در مناطق UTM محلی با وضوح پیکسل ۱۵ متر نمایش داده می‌شوند.

موارد استفاده احتمالی:

  • مدل‌سازی سیل و آب‌گرفتگی: استفاده از لایه‌های ۱۵ متری زمین برهنه dtm و dsm برای مدل‌سازی آبخیز، جریان، و آب‌گرفتگی.
  • تخمین ارتفاع تاج‌پوشه و ساختمان: ترکیب dsm_percentile_95 (یا dsm) با dtm برای تخمین ارتفاع ساختمان و تاج‌پوشه جنگل از سطح زمین (dsm - dtm) و تغییرپذیری عمودی محلی (dsm_std). توجه داشته باشید که ساختمان‌های بسیار بلند (بیش‌از ۵۰ متر) اغلب به‌دلیل محدودیت‌های استریو به‌خوبی ثبت نمی‌شوند.
  • تحلیل توپوگرافی: استفاده از لایه‌های ارتفاع ۱۵ متری برای تصحیح قائم تصاویر ماهواره‌ای و محاسبه شیب یا جهت شیب.

محدودیت‌ها:

  • تصاویر چندزمانه: کاشی‌ها از تصاویر چندنمایی در سه سطح حسگر ساخته شده‌اند: ۶۳٫۲٪ از کاشی‌های نقشه‌برداری‌شده از تصاویر ۳۰ سانتی‌متری Pléiades Neo مربوط به سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۴ استفاده می‌کنند، ۲۴٫۴٪ از دیگر حسگرهای زیر یک متر (WorldView-2/3/4،‏ GeoEye-1،‏ Pléiades 1A/1B) استفاده می‌کنند، و ۱۲٫۴٪ از تصاویر ۱٫۵ متری SPOT استفاده می‌کنند. ممکن است گذارهای زمانی در امتداد مرزهای اکتساب ظاهر شوند.
  • استثنائات پوشش: پوشش شامل عرض‌های جغرافیایی ۶۰ درجه جنوبی تا ۸۴ درجه شمالی است و روسیه، چین، مغولستان، گرینلند، و قطب جنوب را شامل نمی‌شود. داده‌های هند برای مطابقت با مقررات زمین‌مکانی هند، جابه‌جا شده است (این جابه‌جایی‌ها در خارج از مرز هند در ده‌ها کیلومتر کاهش می‌یابد).
  • پوشاندن آب و فضاهای خالی: توده‌های آب (به‌علاوه یک حائل ۹ متری)، برف/یخ، کویرهای نمک، و دیگر سطوح با بافت کم (حدود ۱ تا ۳ درصد سلول‌ها)، و پیکسل‌هایی که بیش از ۵۰ متر با Copernicus GLO-30 تفاوت دارند به‌عنوان بدون داده پوشانده می‌شوند.
  • سایبان جنگلی متراکم: چون ارتفاع‌ها از تصاویر استریو نوری به‌دست می‌آیند نه LiDAR، دقت dtm زمین برهنه در جنگل‌های متراکم که زمین از بالا قابل‌مشاهده نیست کمتر است.
  • دقت عمودی مطلق: انحراف‌های میانگین منطقه‌ای چند متری نسبت به لیدار هوابرد رخ می‌دهد (۴٫۸- متر تا ۱٫۹+ متر در سراسر مناطق اعتبارسنجی در مقاله). جایی که دقت مطلق حیاتی است، سوگیری را درمقابل کنترل محلی حذف کنید.

باند

باند

اندازه پیکسل: ۱۵ متر (همه باندها)

نام واحدها اندازه پیکسل شرح
dsm پشت ۱۵ متر

مدل سطح دیجیتال (میانگین DSM بومی دوخطی ۲٫۵ متری در سلول ۱۵ متری)

dsm_std پشت ۱۵ متر

انحراف معیار DSM بومی دومخطی ۲٫۵ متری در سلول ۱۵ متری

dsm_percentile_5 پشت ۱۵ متر

صدک پنجم DSM بومی دوخطی ۲٫۵ متری در سلول ۱۵ متری

dsm_percentile_50 پشت ۱۵ متر

صدک پنجاهم (میانه) DSM بومی دومخطی ۲٫۵ متری در سلول ۱۵ متری

dsm_percentile_95 پشت ۱۵ متر

صدک ۹۵ از مدل سطحی دیجیتال بومی دومسیره ۲٫۵ متری در سلول ۱۵ متری

dtm پشت ۱۵ متر

مدل دیجیتال زمین بدون پوشش (میانگین DTM بومی دومخطی ۲٫۵ متری در سلول ۱۵ متری)

شرایط استفاده

شرایط استفاده

این مجموعه داده تحت پروانه CC-BY 4.0 است و به ارجاع زیر نیاز دارد: «این مجموعه داده توسط Google تولید شده است».

نقل‌قول‌ها

نقل‌قول‌ها:
  • Batchu, V. V., et al. (2026). GEM-15: مدل‌های ارتفاع سطح و زمین جهانی (۱۵ متر) از تصاویر استریو نوری زیرمتر.

کاوش با Earth Engine

ویرایشگر کد (جاوا اسکریپت)

// --- Cyclic Color Palette (256 steps) ---
var elevationPalette = [
  '#f985f8', '#fa84f6', '#fb83f3', '#fc82f1', '#fc81ee', '#fd7feb', '#fd7ee8',
  '#fd7ce5', '#fd7ae2', '#fd78de', '#fd76db', '#fc74d7', '#fc72d4', '#fb70d0',
  '#fb6dcc', '#fa6bc8', '#fa69c5', '#f967c1', '#f864bd', '#f762bb', '#f75fb7',
  '#f65db4', '#f55bae', '#f458aa', '#f356a6', '#f254a3', '#f1519f', '#f04f9b',
  '#ef4c97', '#ee4a94', '#ed4890', '#ec468c', '#ea4388', '#e94184', '#e83f81',
  '#e63d7d', '#e53b79', '#e33975', '#e13771', '#e0356a', '#de3366', '#dc3162',
  '#da2f5e', '#d92d5a', '#d72c56', '#d52a52', '#d3284f', '#d1264b', '#cf2447',
  '#cd2343', '#cb213f', '#ca1c3d', '#c81b39', '#c61935', '#c41832', '#c2172e',
  '#c11727', '#bf1724', '#be1721', '#bd171e', '#bc181b', '#bb1919', '#ba1b16',
  '#b91d14', '#b91f11', '#b9210f', '#b9230d', '#b9260c', '#b9290a', '#ba2b08',
  '#ba2e07', '#bb3106', '#bc3306', '#bc3605', '#bd3905', '#be3b05', '#bf3e04',
  '#c04104', '#c14304', '#c24604', '#c34804', '#c44b04', '#c54d04', '#c65004',
  '#c75204', '#c85404', '#c95705', '#ca5905', '#cb5c05', '#cc5e05', '#cd6105',
  '#cd6305', '#ce6505', '#cf6705', '#d06905', '#d16c05', '#d16f05', '#d27105',
  '#d37305', '#d37505', '#d47705', '#d47a05', '#d57c04', '#d57e04', '#d68104',
  '#d68304', '#d78504', '#d78704', '#d88904', '#d88b04', '#d98e04', '#d99005',
  '#d99205', '#d99406', '#da9707', '#da9908', '#da9b0a', '#daa10d', '#d9a20f',
  '#d9a412', '#d8a515', '#d8a718', '#d7a81c', '#d5a91f', '#d4aa23', '#d3ab27',
  '#d1ac2b', '#cfae2f', '#cdb033', '#cbb137', '#c9b23b', '#c6b33f', '#c4b343',
  '#c1b246', '#beb24a', '#bbb14e', '#b8b052', '#b5af55', '#b2ae59', '#afad5c',
  '#acad5f', '#a8ac62', '#a5ab65', '#a1aa68', '#9dab6b', '#99a96e', '#95a871',
  '#91a774', '#8da677', '#89a57a', '#84a47d', '#7fa280', '#7ba183', '#77a086',
  '#729e89', '#6e9d8c', '#699c8f', '#639b92', '#5e9a95', '#599898', '#53979b',
  '#4e969e', '#4894a1', '#4392a4', '#3d90a7', '#388eaa', '#328cad', '#2d8ab0',
  '#2889b3', '#2387b6', '#1f85b9', '#1a83bc', '#1581bf', '#107fc2', '#0e7dc5',
  '#0c7ac8', '#0a78cb', '#0975ce', '#0973d1', '#096fd4', '#096cd7', '#0969da',
  '#0a66dd', '#0b63e0', '#0c60e3', '#0d5de6', '#0e5ae9', '#0f57ec', '#1154ef',
  '#1251f2', '#144ef5', '#154bf8', '#1748fb', '#1946fd', '#1b44ff', '#1d42ff',
  '#2040ff', '#223fff', '#253eff', '#283dff', '#2b3dff', '#2e3dff', '#313eff',
  '#343fff', '#3740ff', '#3a41ff', '#3d43ff', '#4045ff', '#4347ff', '#4649ff',
  '#494bff', '#4b4dff', '#4e4fff', '#5251ff', '#5553ff', '#5855ff', '#5b57ff',
  '#5e59ff', '#615bff', '#635dff', '#665fff', '#6961ff', '#6c63ff', '#6f65ff',
  '#7267ff', '#7569ff', '#786aff', '#7b6cff', '#7e6eff', '#8170ff', '#8471ff',
  '#8773ff', '#8a75ff', '#8d76ff', '#9077ff', '#9378ff', '#9679ff', '#997aff',
  '#9c7bff', '#a07cff', '#a37dff', '#a77eff', '#aa7fff', '#ae80ff', '#b180ff',
  '#b581ff', '#b882ff', '#bc83ff', '#bf84ff', '#c284ff', '#c585ff', '#c885ff',
  '#cb86ff', '#ce86ff', '#d186ff', '#d486ff', '#d786ff', '#da86ff', '#dd87ff',
  '#e087ff', '#e287ff', '#e587ff', '#e886fe', '#ea86fd', '#ec86fc', '#ee86fb',
  '#f086fa', '#f285f9'
];

// --- GEM-15 Collection & Elevation Bands ---
var gem15Collection = ee.ImageCollection(
    'projects/climate-and-sustainability/assets/gem-15_v1');
var gemMosaic = gem15Collection.mosaic();

var dsm = gemMosaic.select('dsm');
var dtm = gemMosaic.select('dtm');
var dsm_50 = gemMosaic.select('dsm_percentile_50');
var dsm_5 = gemMosaic.select('dsm_percentile_5');
var dsm_95 = gemMosaic.select('dsm_percentile_95');
var dsm_std = gemMosaic.select('dsm_std');

// Structural Heightmap (nDSM)
var heightmap = dsm.subtract(dtm);

// --- Base Global DEMs ---
// They are all based on an EGM2008 geoid, whereas GEM-15 is based on EGM96,
// however the visual difference is minimal. Please perform a geoid correction
// for precise altimetric measurements.
var copernicusDem = ee.ImageCollection('COPERNICUS/DEM/GLO30_2024_1').mosaic().select('DEM');
var alosDem = ee.ImageCollection('JAXA/ALOS/AW3D30/V4_1').mosaic().select('DSM');
var nasadem = ee.Image('NASA/NASADEM_HGT/001').select('elevation');

// --- Cyclic Hillshade Visualization Helper ---
// Because GEM-15 tiles span multiple UTM zones, the mosaic does not retain a
// single native projection. Reproject to a metric grid at native resolution
// before computing hillshade.
function visualizeCyclic(image, cycleMax, nativeScale) {
  cycleMax = cycleMax || 100;
  nativeScale = nativeScale || 15;
  var dem = image.select(0);
  var cycle = ee.Image.constant(cycleMax);

  var gridDem = dem.reproject({
    crs: 'EPSG:3857',
    scale: nativeScale
  });

  var cyclic = gridDem.mod(cycle).add(cycle).mod(cycle);
  var rgb = cyclic.visualize({
    min: 0,
    max: cycleMax,
    palette: elevationPalette
  });

  var hs = ee.Terrain.hillshade(gridDem)
                     .divide(255)
                     .multiply(0.6)
                     .add(0.4);

  var hs3Band = ee.Image.cat([
    hs.rename('vis-red'),
    hs.rename('vis-green'),
    hs.rename('vis-blue')
  ]);

  return rgb.multiply(hs3Band).toByte();
}

// --- Viewport Setup ---
Map.setCenter(2.165, 41.395, 14);

// --- Map Layers ---
Map.addLayer(
    visualizeCyclic(nasadem, 100, 30), {},
    'NASADEM 30m (Cyclic 100m + Hillshade)', false);
Map.addLayer(
    visualizeCyclic(alosDem, 100, 30), {},
    'ALOS AW3D30 (Cyclic 100m + Hillshade)', false);
Map.addLayer(
    visualizeCyclic(copernicusDem, 100, 30), {},
    'Copernicus GLO-30 (Cyclic 100m + Hillshade)', true);
Map.addLayer(
    visualizeCyclic(dtm, 100, 15), {},
    'GEM-15 DTM (Cyclic 100m + Hillshade)', true);
Map.addLayer(
    visualizeCyclic(dsm, 100, 15), {},
    'GEM-15 DSM (Cyclic 100m + Hillshade)', true);
Map.addLayer(
    visualizeCyclic(dsm_50, 100, 15), {},
    'GEM-15 DSM 50th Percentile (Cyclic 100m + Hillshade)', false);
Map.addLayer(
    visualizeCyclic(dsm_5, 100, 15), {},
    'GEM-15 DSM 5th Percentile (Cyclic 100m + Hillshade)', false);
Map.addLayer(
    visualizeCyclic(dsm_95, 100, 15), {},
    'GEM-15 DSM 95th Percentile (Cyclic 100m + Hillshade)', false);
Map.addLayer(
    visualizeCyclic(dsm_std, 100, 15), {},
    'GEM-15 DSM Std (Cyclic 100m + Hillshade)', false);
Map.addLayer(
    heightmap, {min: 0, max: 25, palette: ['white', 'darkgreen']},
    'Heightmap (0-25m)', true);
باز کردن در «ویرایشگر کد»