使用GDAL下载并转换SRTM的DEM数据（一）

有时候需要用到DEM数据，常用的免费的DEM数据就是SRTM的DEM数据。

SRTM数据主要是由美国太空总署(NASA)和国防部国家测绘局(NIMA)联合测量的，SRTM的全称是Shuttle Radar Topography Mission，即航天飞机雷达地形测绘使命，2000年2月11日上午11时44分，美国“奋进”号航天飞机在佛罗里达州卡那维拉尔角的航天发射中心发射升空，“奋进”号上搭载的SRTM系统共计进行了222小时23分钟的数据采集工作，获取北纬60度至南纬56度之间，面积超过1.19亿平方公里的9.8万亿字节的雷达影像数据，覆盖全球陆地表面的80%以上，该计划共耗资3.64亿美元，获取的雷达影像数据经过两年多的处理，制成了数字地形高程模型，该测量数据覆盖中国全境。

SRTM数据每经纬度方格提供一个文件，精度有1 arc-second和3 arc-seconds两种，称作SRTM1和SRTM3,或者称作30M和90M数据，SRTM1的文件里面包含3601*3601个采样点的高度数据，SRTM3的文件里面包含1201*1201个采样点的高度数据。目前能够免费获取中国境内的RTM3文件，是90米的数据，每个90米的数据点是由9个30米的数据点算术平均得来的。

目前可以找到的SRTM的DEM数据下在地址有下面几个，第一个，最原始的是http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp。将全球分为24×72的大小格网。如下图所示：



然后在网页中选择要下载的区域，下载的格式有GeoTiff和ASCII两种格式，其中海洋部分没有高程数据，所以大部分是没有的。

第二个，国际科学数据服务平台（中国的），地址为：http://datamirror.csdb.cn/admin/datademMain.jsp。里面提供了SRTM90米分辨率原始高程数据和ASTER
GDEM30米分辨率数字高程数据产品两种DEM数据。先注册一个帐号，然后就可以下载了。

第三个是位于加利福尼亚圣地亚哥大学的一个ftp，地址是ftp://topex.ucsd.edu/pub/srtm30_plus/。这里面的DEM也是SRTM的，不过该数据对于海洋部分进行了填充，即在原有的高程数据中加入了海洋海深度数据，数据值大于零的为海拔高，小于零的为海深。

关于SRTM数据的介绍以及下载就到这里，下面我们下载的是第三个，从ftp下载数据后发现数据是一个以srtm为后缀的数据，研究发现该数据是一个二进制的裸数据，所以不能用ENVI，Erdas或则ArcGIS等软件直接打开使用，所以在这之前需要做一个格式转换，就是将二进制的裸数据转为常用的GeoTiff等之类的数据。感觉还是蛮麻烦的，有没有一种方式直接下载的同时就把格式转换好呢？

通过之前写过一篇博客，使用GDAL下载网络数据的博客，地址为：/article/1360970.html。既然GDAL可以获取网络数据，而且GDAL可以打开裸数据（这部分内容之前也写过一篇博客，地址为：/article/1360972.html）。通过这两个知识，要是结合在一起，然后再用GDAL做一个格式转换，不就可以达到我们的目的了吗？

首先从SRTM的ftp的元数据中可以知道，这个数据的大小是一个4800×6000的大小的单波段，有符号的16bit的整形数据。数据的投影就是标准的WGS84的经纬度坐标，分辨率大概是0.008333333333333度。图像左上角的坐标可以从文件名中得到，比如一个文件名为e020n40.Bathymetry.srtm，前四位e020表示东经20度，接下来的n40表示北纬40度，这样我们就可以知道这个数据的六参数就是：【20,
0.008333333333333, 0.0, 40, 0.0, -0.008333333333333】。

有了上面的分析，我们就可以根据之前的如何使用GDAL打开裸数据/article/1360972.html，来构造一个VRT的XML文本文件来使用GDAL转换srtm数据了。根据上面的知识，写出的VRT文件的内容如下：

<VRTDataset rasterXSize="4800" rasterYSize="6000">
    <SRS>GEOGCS["WGS 84",DATUM["WGS_1984",SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,AUTHORITY["EPSG","7030"]],AUTHORITY["EPSG","6326"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4326"]]</SRS>
    <GeoTransform>20, 0.008333333333333,  0.0,  40,  0.0, -0.008333333333333</GeoTransform>
    <VRTRasterBand dataType="Int16" band="1" subClass="VRTRawRasterBand">
        <SourceFilename relativetoVRT="0">D:/SRTM/e020n40.Bathymetry.srtm</SourceFilename>
        <ImageOffset>0</ImageOffset>
        <PixelOffset>2</PixelOffset>
        <LineOffset>9600</LineOffset>
        <ByteOrder>MSB</ByteOrder>
    </VRTRasterBand>
</VRTDataset>

将上面的内容保存为一个后缀名为vrt的文本文件，然后用GDALOpen，之后使用CreateCopy函数就可以轻松的转为GeoTiff或者Img格式了。至此我们就解决了一半的问题，即转换文件格式的问题。还有一个问题就是在转换格式的同时自动从网络下载，（当然你也可以使用下载软件直接下载完再转格式）。

通过之前的博客，我们知道GDAL已经继承了下载和访问网络数据的接口，那么我们直接把上面VRT文件中的srtm的路径换成网络路径试试，看看行不行。将【D:/SRTM/e020n40.Bathymetry.srtm】换成网络路径【ftp://topex.ucsd.edu/pub/srtm30_plus/srtm30/data/e020n40.Bathymetry.srtm】，测试发现直接换成网络路径会有问题，之后在GDAL的Maillist里面找到了答案，对于VRT文件，远程路径前面需要加一个前缀/vsicurl/，所以最终的路径就是【/vsicurl/ftp://topex.ucsd.edu/pub/srtm30_plus/srtm30/data/e020n40.Bathymetry.srtm】，这样最后的VRT文件内容就是：

<VRTDataset rasterXSize="4800" rasterYSize="6000">
    <SRS>GEOGCS["WGS 84",DATUM["WGS_1984",SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,AUTHORITY["EPSG","7030"]],AUTHORITY["EPSG","6326"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4326"]]</SRS>
    <GeoTransform>20, 0.008333333333333,  0.0,  40,  0.0, -0.008333333333333</GeoTransform>
    <VRTRasterBand dataType="Int16" band="1" subClass="VRTRawRasterBand">
        <SourceFilename relativetoVRT="0">/vsicurl/ftp://topex.ucsd.edu/pub/srtm30_plus/srtm30/data/e020n40.Bathymetry.srtm</SourceFilename>
        <ImageOffset>0</ImageOffset>
        <PixelOffset>2</PixelOffset>
        <LineOffset>9600</LineOffset>
        <ByteOrder>MSB</ByteOrder>
    </VRTRasterBand>
</VRTDataset>

好了，到这里我们将这两个文件都解决了，一次性的下载网络SRTM数据并使用GDAL读取转换。这样的话还是挺麻烦的，毕竟一次只能处理一个，要是有个批处理工具就好了，这样的话，就可以自动批量下载数据了。要实现上面的功能就需要自己写点程序啥的来搞定了，明天有时间写个代码来实现上面的功能，最后贴个图给大家看看下载的数据到底长啥样。