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

projects/climate-and-sustainability/assets/gem-15_v1
thông tin

Tập dữ liệu này thuộc một Danh mục nhà xuất bản và không do Google Earth Engine quản lý. Liên hệ với climate-and-sustainability-ee-catalog@google.com để báo cáo lỗi hoặc xem thêm các tập dữ liệu trong Danh mục Khí hậu và Tính bền vững. Tìm hiểu thêm về các Tập dữ liệu của nhà xuất bản.

Chủ sở hữu danh mục
Khí hậu và tính bền vững
Phạm vi cung cấp tập dữ liệu
2025-01-01T00:00:00Z–2025-01-01T00:00:00Z
Nhà sản xuất tập dữ liệu
Đoạn mã để tương tác với Earth Engine
ee.ImageCollection("projects/climate-and-sustainability/assets/gem-15_v1")
Thẻ
climate-and-sustainability dem elevation elevation-topography google height ml publisher-dataset topography

Mô tả

Mô hình độ cao gần như toàn cầu ở độ phân giải 15 mét (GEM-15) của Google là một tập dữ liệu độ cao gần như toàn cầu (đang được xem xét) ở khoảng cách lưới 15 mét, được lấy từ hình ảnh vệ tinh lập thể quang học dưới một mét. Tập dữ liệu này được xây dựng từ hình ảnh lập thể quang học thu thập được trong năm 2024 (chủ yếu là hình ảnh Pléiades Neo 30 cm trong giai đoạn 2022 – 2024, được bổ sung bằng hình ảnh lập thể WorldView-2/3/4, GeoEye-1, Pléiades 1A/1B và SPOT 1,5 m), tổng hợp các bản tái tạo DSM 0,5 m gốc và các bản dự đoán DTM 1 m thành độ phân giải 15 m.

Bên cạnh Mô hình bề mặt kỹ thuật số 15m chính (dsm), GEM-15 còn bao gồm các phân vị độ cao trong ô (dsm_percentile_5, dsm_percentile_50, dsm_percentile_95), độ lệch chuẩn độ cao lưới phụ (dsm_std) và Mô hình địa hình kỹ thuật số mặt đất trống (dtm) được dự đoán ở độ phân giải 1 m bằng mô hình học sâu trước khi tổng hợp.

Tất cả các lớp độ cao đều báo cáo độ cao trực giao (tính bằng mét) được tham chiếu đến hệ quy chiếu dọc geoid EGM96 (EPSG:5773) và được chiếu trong các vùng UTM cục bộ ở độ phân giải pixel 15 m.

Các trường hợp sử dụng có thể:

  • Mô hình lũ lụt và ngập lụt: Sử dụng các lớp dtm và dsm về bề mặt đất trống 15 mét để lập mô hình lưu vực sông, dòng chảy và ngập lụt.
  • Ước tính chiều cao của tán cây và toà nhà: Kết hợp dsm_percentile_95 (hoặc dsm) với dtm để ước tính chiều cao của toà nhà và tán rừng trên mặt đất (dsm - dtm) và độ biến thiên theo chiều dọc tại địa phương (dsm_std). Xin lưu ý rằng các toà nhà siêu cao (~>50 m) thường không được ghi lại chính xác do các giới hạn về hình ảnh nổi.
  • Phân tích địa hình: Sử dụng các lớp độ cao 15 m để chỉnh trực giao hình ảnh vệ tinh và tính toán độ dốc hoặc hướng dốc.

Hạn chế:

  • Hình ảnh đa thời gian: Các ô được tạo từ hình ảnh nhiều chế độ xem trên ba cấp cảm biến: 63,2% ô được ánh xạ sử dụng hình ảnh Pléiades Neo 30 cm giai đoạn 2022 – 2024, 24,4% sử dụng các cảm biến dưới mét khác (WorldView-2/3/4, GeoEye-1, Pléiades 1A/1B) và 12,4% sử dụng hình ảnh SPOT 1,5 m. Quá trình chuyển đổi theo thời gian có thể xuất hiện dọc theo ranh giới thu nạp.
  • Phạm vi loại trừ: Phạm vi bao phủ từ vĩ độ 60° Nam đến 84° Bắc và không bao gồm Nga, Trung Quốc, Mông Cổ, Greenland và Nam Cực. Dữ liệu về Ấn Độ được bù trừ (với mức bù trừ giảm dần bên ngoài biên giới Ấn Độ trong phạm vi hàng chục km) để tuân thủ các quy định về Không gian địa lý của Ấn Độ.
  • Mặt nạ nước và khoảng trống: Các vùng nước (cộng với vùng đệm 9m), tuyết/băng, chảo muối và các bề mặt có kết cấu thấp khác (~1–3% số ô) và các pixel chênh lệch hơn 50m so với Copernicus GLO-30 được che dưới dạng không có dữ liệu.
  • Tán rừng rậm rạp: Vì độ cao được lấy từ hình ảnh lập thể quang học chứ không phải LiDAR, nên độ chính xác của dtm đối với mặt đất trống sẽ thấp hơn ở những khu rừng rậm rạp, nơi không thể nhìn thấy mặt đất từ trên cao.
  • Độ chính xác tuyệt đối theo chiều dọc: Độ lệch trung bình theo khu vực là vài mét so với lidar trên không (-4,8 m đến +1,9 m trên các khu vực xác thực trong bài viết). Khi độ chính xác tuyệt đối là yếu tố quan trọng, hãy loại bỏ độ lệch so với nhóm đối chứng tại địa phương.

Băng tần

Băng tần

Kích thước pixel: 15 mét (tất cả các dải)

Tên Đơn vị Kích thước pixel Mô tả
dsm m 15 mét

Mô hình bề mặt kỹ thuật số (trung bình của DSM gốc song tuyến tính 2,5 m trong ô 15 m)

dsm_std m 15 mét

Độ lệch chuẩn của DSM gốc song tuyến tính 2,5 m trong ô 15 m

dsm_percentile_5 m 15 mét

Phân vị thứ 5 của DSM gốc song tuyến tính 2,5 m trong ô 15 m

dsm_percentile_50 m 15 mét

Phân vị thứ 50 (trung vị) của DSM gốc song tuyến tính 2,5 m trong ô 15 m

dsm_percentile_95 m 15 mét

Bách phân vị thứ 95 của DSM gốc song tuyến tính 2,5 m trong ô 15 m

dtm m 15 mét

Mô hình địa hình kỹ thuật số của mặt đất trống (trung bình của DTM gốc song tuyến tính 2,5 m trong ô 15 m)

Điều khoản sử dụng

Điều khoản sử dụng

Tập dữ liệu này được cấp phép theo CC-BY 4.0 và yêu cầu phải có thông tin ghi công sau: "Tập dữ liệu này do Google tạo ra".

Trích dẫn

Trích dẫn:
  • Batchu, V. V., và cộng sự (2026). GEM-15: Mô hình độ cao bề mặt và địa hình toàn cầu (15 mét) từ hình ảnh lập thể quang học dưới một mét.

Khám phá bằng Earth Engine

Trình soạn thảo mã (JavaScript)

// --- 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);
Mở trong Trình soạn thảo mã