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

projects/climate-and-sustainability/assets/gem-15_v1
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카탈로그 소유자
기후 및 지속가능성
데이터 세트 제공
2025-01-01T00:00:00Z–2025-01-01T00:00:00Z
데이터 세트 출처
Earth Engine 스니펫
ee.ImageCollection("projects/climate-and-sustainability/assets/gem-15_v1")
태그
climate-and-sustainability dem elevation elevation-topography google height ml publisher-dataset topography

설명

Google의 15m 해상도에 가까운 전 세계 고도 모델(GEM-15)은 검토 중인 실험적 15m 그리드 간격의 전 세계 고도 데이터 세트로, 서브미터 광학 스테레오 위성 이미지에서 파생되었습니다. 이 데이터 세트는 2024년까지 획득한 광학 스테레오 이미지 (주로 2022~2024년 30cm Pléiades Neo 이미지, WorldView-2/3/4, GeoEye-1, Pléiades 1A/1B, 1.5m SPOT 스테레오 이미지로 보완)를 기반으로 구축되었으며, 기본 0.5m DSM 재구성 및 1.0m DTM 예측을 15m 해상도로 집계합니다.

기본 15m 디지털 지표면 모델 (dsm)과 함께 GEM-15에는 셀 내 고도 백분위수 (dsm_percentile_5, dsm_percentile_50, dsm_percentile_95), 서브그리드 고도 표준 편차 (dsm_std), 집계 전에 딥 러닝 모델을 사용하여 1.0m 해상도로 예측된 지표면 디지털 지형 모델 (dtm)이 포함됩니다. GEM-15 Earth Engine 앱을 통해 고도 레이어를 대화형으로 탐색할 수도 있습니다.

모든 고도 레이어는 EGM96 지오이드 수직 기준점 (EPSG:5773)을 기준으로 미터 단위의 정사 고도를 보고하며 15m 픽셀 해상도로 로컬 UTM 영역에 투영됩니다.

가능한 용도:

  • 홍수 및 침수 모델링: 유역, 흐름, 침수 모델링에 15m 지표면 dtm 및 dsm 레이어를 사용합니다.
  • 캐노피 및 건물 높이 추정: dsm_percentile_95 (또는 dsm)를 dtm과 결합하여 지상 건물 및 산림 캐노피 높이 (dsm - dtm)와 로컬 수직 가변성 (dsm_std)을 추정합니다. 스테레오 제한으로 인해 초고층 건물 (~>50m)은 잘 포착되지 않는 경우가 많습니다.
  • 지형 분석: 위성 이미지 정사 보정 및 경사 또는 경사면 계산에 15m 고도 레이어를 사용합니다.

제한사항:

  • 다중 시간 이미지: 타일은 3개의 센서 등급에 걸쳐 다중 뷰 이미지로 구성됩니다. 매핑된 타일의 63.2% 는 2022~2024년 30cm Pléiades Neo 이미지를 사용하고, 24.4% 는 기타 서브미터 센서(WorldView-2/3/4, GeoEye-1, Pléiades 1A/1B)를 사용하며, 12.4% 는 1.5m SPOT 이미지를 사용합니다. 시간 전환은 획득 경계를 따라 표시될 수 있습니다.
  • 노출 범위 제외: 노출 범위는 위도 60°S~84°N이며 러시아, 중국, 몽골, 그린란드, 남극 대륙은 제외됩니다. 인도 데이터는 인도 지리 공간 규정을 준수하기 위해 오프셋됩니다 (인도 국경 외부 수십 킬로미터에 걸쳐 오프셋이 점차 감소).
  • 물 마스크 및 공백: 물 본체 (9m 버퍼 포함), 눈/얼음, 염전, 기타 낮은 텍스처 표면 (~1~3% 의 셀) 및 Copernicus GLO-30과 50m 이상 차이가 나는 픽셀은 데이터 없음으로 마스크됩니다.
  • 밀집된 산림 캐노피: 고도는 LiDAR가 아닌 광학 스테레오 이미지에서 파생되므로 지표면이 위에서 보이지 않는 밀집된 산림에서는 지표면 dtm 정확도가 낮습니다.
  • 절대 수직 정확도: 항공 LiDAR에 비해 수 미터의 지역 평균 오프셋이 발생합니다(논문의 검증 지역에서 -4.8m~+1.9m). 절대 정밀도가 중요한 경우 로컬 제어에 대해 편향을 제거합니다.

대역

대역

픽셀 크기: 15m (모든 대역)

이름 단위 픽셀 크기 설명
dsm m 15m

디지털 지표면 모델 (15m 셀 내 2.5m 쌍선형 기본 DSM의 평균)

dsm_std m 15m

15m 셀 내 2.5m 쌍선형 기본 DSM의 표준 편차

dsm_percentile_5 m 15m

15m 셀 내 2.5m 쌍선형 기본 DSM의 5번째 백분위수

dsm_percentile_50 m 15m

15m 셀 내 2.5m 쌍선형 기본 DSM의 50번째 백분위수 (중앙값)

dsm_percentile_95 m 15m

15m 셀 내 2.5m 쌍선형 기본 DSM의 95번째 백분위수

dtm m 15m

지표면 디지털 지형 모델 (15m 셀 내 2.5m 쌍선형 기본 DTM의 평균)

이용약관

이용약관

이 데이터 세트는 CC-BY 4.0에 따라 라이선스가 부여되며 '이 데이터 세트는 Google에서 제작했습니다'라는 저작자 표시가 필요합니다.

인용

인용:
  • Batchu, V. V. 외 (2026) GEM-15: 서브미터 광학 스테레오 이미지의 전 세계 지표면 및 지형 고도 모델 (15m)

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코드 편집기(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);
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