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

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

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Propietario del catálogo
Clima y sostenibilidad
Disponibilidad del conjunto de datos
2025-01-01T00:00:00Z–2025-01-01T00:00:00Z
Proveedor del conjunto de datos
Fragmento de Earth Engine
ee.ImageCollection("projects/climate-and-sustainability/assets/gem-15_v1")
Etiquetas
climate-and-sustainability dem elevation elevation-topography google height ml publisher-dataset topography

Descripción

Los modelos de elevación casi globales de Google a 15 m (GEM-15) son un conjunto de datos de elevación casi global experimental (en revisión) con un espaciado de cuadrícula de 15 m derivado de imágenes satelitales ópticas estéreo de menos de un metro. El conjunto de datos se compila a partir de imágenes ópticas estéreo adquiridas hasta 2024 (principalmente imágenes de Pléiades Neo de 30 cm de 2022 a 2024, complementadas con WorldView-2/3/4, GeoEye-1, Pléiades 1A/1B y imágenes estéreo SPOT de 1.5 m), que agregan reconstrucciones nativas de DSM de 0.5 m y predicciones de DTM de 1.0 m a una resolución de 15 m.

Junto con el modelo de superficie digital (DSM) principal de 15 m (dsm), GEM-15 incluye percentiles de elevación dentro de la celda (dsm_percentile_5, dsm_percentile_50, dsm_percentile_95), desviación estándar de elevación de subcuadrícula (dsm_std) y un modelo digital de terreno (DTM) de tierra desnuda (dtm) predicho con una resolución de 1.0 m con un modelo de aprendizaje profundo antes de la agregación. También puedes explorar las capas de elevación de forma interactiva a través de la app de Earth Engine de GEM-15.

Todas las capas de elevación informan alturas ortométricas en metros con referencia al datum vertical del geoide EGM96 (EPSG:5773) y se proyectan en zonas UTM locales con una resolución de píxeles de 15 m.

Posibles usos:

  • Modelado de inundaciones: Uso de las capas dtm y dsm de tierra desnuda de 15 m para el modelado de cuencas hidrográficas, flujo e inundaciones.
  • Estimación de la altura de la copa de los árboles y de los edificios: Combinación de dsm_percentile_95 (o dsm) con dtm para estimar las alturas de los edificios y de la copa de los árboles sobre el nivel del suelo (dsm - dtm) y la variabilidad vertical local (dsm_std). Ten en cuenta que los edificios muy altos (~>50 m) a menudo no se capturan bien debido a las limitaciones estéreo.
  • Análisis topográfico: Uso de las capas de elevación de 15 m para la ortorrectificación de imágenes satelitales y el cálculo de la pendiente o el aspecto.

Limitaciones:

  • Imágenes multitemporales: Los mosaicos se construyen a partir de imágenes de varias vistas en tres niveles de sensores: el 63.2% de los mosaicos asignados usan imágenes de Pléiades Neo de 30 cm de 2022 a 2024, el 24.4% usa otros sensores de menos de un metro (WorldView-2/3/4, GeoEye-1, Pléiades 1A/1B) y el 12.4% usa imágenes SPOT de 1.5 m. Las transiciones temporales pueden aparecer a lo largo de los límites de adquisición.
  • Exclusiones de cobertura: La cobertura abarca las latitudes de 60°S a 84°N y excluye Rusia, China, Mongolia, Groenlandia y la Antártida. Los datos de la India están compensados (con las compensaciones que se reducen fuera de la frontera de la India a lo largo de decenas de kilómetros) para cumplir con las reglamentaciones geoespaciales de la India.
  • Enmascaramiento de agua y vacíos: Los cuerpos de agua (más un búfer de 9 m), la nieve o el hielo, las salinas y otras superficies de baja textura (~1–3% de las celdas), y los píxeles que difieren en más de 50 m de Copernicus GLO-30 se enmascaran como datos no disponibles.
  • Copa de los árboles densa: Debido a que las elevaciones se derivan de imágenes ópticas estéreo en lugar de LiDAR, la precisión del dtm de tierra desnuda es menor en los bosques densos donde el suelo no es visible desde arriba.
  • Precisión vertical absoluta: Se producen compensaciones regionales medias de varios metros en relación con el LiDAR aerotransportado (de -4.8 m a +1.9 m en las regiones de validación del documento). Cuando la precisión absoluta es fundamental, se debe eliminar la desviación en relación con el control local.

Bandas

Bandas

Tamaño de los píxeles: 15 metros (todas las bandas)

Nombre Unidades Tamaño de los píxeles Descripción
dsm m 15 metros

Modelo de superficie digital (media del DSM nativo bilineal de 2.5 m dentro de la celda de 15 m)

dsm_std m 15 metros

Desviación estándar del DSM nativo bilineal de 2.5 m dentro de la celda de 15 m

dsm_percentile_5 m 15 metros

Percentil 5 del DSM nativo bilineal de 2.5 m dentro de la celda de 15 m

dsm_percentile_50 m 15 metros

Percentil 50 (mediana) del DSM nativo bilineal de 2.5 m dentro de la celda de 15 m

dsm_percentile_95 m 15 metros

Percentil 95 del DSM nativo bilineal de 2.5 m dentro de la celda de 15 m

dtm m 15 metros

Modelo digital de terreno (DTM) de tierra desnuda (media del DTM nativo bilineal de 2.5 m dentro de la celda de 15 m)

Condiciones de Uso

Condiciones de Uso

Este conjunto de datos se otorga bajo licencia CC-BY 4.0 y requiere la siguiente atribución: "Este conjunto de datos es producido por Google".

Citas

Citas:
  • Batchu, V. V., et al. (2026). GEM-15: Global surface and terrain elevation models (15 meters) from sub-meter optical stereo imagery.

Explora con Earth Engine

Editor de código (JavaScript)

// --- Cyclic Color Palette (256 steps) ---
var elevationPalette = [
  '#f985f8', '#fa84f6', '#fb83f3', '#fc82f1', '#fc81ee', '#fd7feb', '#fd7ee8',
  '#fd7ce5', '#fd7ae2', '#fd78de', '#fd76db', '#fc74d7', '#fc72d4', '#fb70d0',
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  '#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);
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