全球水深地形模型ETOPO1及下载使用

      2008 年 8 月，NGDC 和 NOAA 联合发布了网格大小为 1'×1'的 ETOPO1 海底地形模型，该模型基于大量相关模型和实测区域数据，融合了全球的陆地地形和海洋深度数据。其中，海洋部分绝大部分海深数据来源于美国 SIO 发布的海底地形模型，陆地地形数据主要来自于 GTOPO30。相较于ETOPO2v2 和 ETOPO5 全球地形模型，ETOPO1 全球地 形 模 型 精 度 显 著 提 高，目 前 ETOPO2v2 和ETOPO5 全球地形模型基本不再使用。

美国斯克利普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography, SIO）是美国加州大学圣地亚哥分校下属的世界顶尖研究机构，成立于1903年，是全世界最古老和最大的从事海洋和地球科学研究、公共服务、本科和研究生教育的机构之一。在这里数以百计的海洋和地球科学家利用海洋研究船和岸基实验室开展研究。
( K% Y9 m8 J& {2 F         GTOPO30 是 USGS 公布的全球数字高程模型，其采样间隔为 30 弧秒。GTOPO30是一个全球数字高程模型（DEM），水平网格间距为30角秒（约1公里）。该DEM是由几个光栅和矢量来源的地形信息得出的。GTOPO30于1996年底完成，通过美国地质调查局的地球资源观测和科学中心（EROS）领导的合作努力，历时三年开发。以下组织通过提供资金或源数据参与其中：美国国家航空航天局（NASA）、联合国环境规划署/全球资源信息数据库（UNEP/GRID）、美国国际开发署（USAID）、墨西哥国家地理信息系统研究所（INEGI）、日本地理测量研究所（GSI）、新西兰Manaaki Whenua Landcare Research和南极研究科学委员会（SCAR）。
        ETOPO1 模型有“冰面”和“基岩”两个版本。这两个版本的 ETOPO1 模型都是基于各种相关模型和区域数据建立的。建立 ETOPO1 模型所需要的海岸线数据、测深数据、地形数据等来源于美国政府机构、国际机构和学术组 织 等。建 模 过程中，使用FME( feature manipulation engine ) 将数据基准转换到 WGS84 坐 标 系 下，同 时 将 数 据 转 换 成 ESRI ArcGIS 形式文件和光栅以便 ArcGIS 提高数据质量和编辑数据; 使用 GMT( generic mapping tools) 软件和 MB 系统对数据进行格网化和建立全球模型。模型构建中的海深数据来自于美国 NGDC、CEP、JODC ( Japan oceanographic data center ) 和CIESM( mediterranean science commission ) 等组织，各个组织将数据提供给 NGDC 统一编辑，最终由NGDC 将各组织搜集的数据融合成 ETOPO1 模型，具体见表 2，表中数据基准系统均为 WGS 84。
8 G# x; m" O2 R4 j7 B
" U, P) p# x0 {0 g$ G

       现在NGDC网站改版了，能选择区域并下载tif文件，但是不能像旧版那样直接下载水深点的xyz数。想要得到水深的xyz数据，需要用到ArcGIS中tif转xyz数据的功能。
" X. T. u/ x+ O& ?      下图是NGDC网站中选择区域下载数据的主界面。

: K8 K7 z; t) l1 O& h

1 V) d- t! W3 w# F      在此界面画出需要下载的区域，然后点击“download data”，下载此区域的水深tif文件。
0 S% |, g+ u& w( ~5 T9 }2 r       打开ArcToolbox/Conversion Tools/From Raster/Raster to ASCII命令窗口，将下载的tif文件exportImage.tif转成tif2txt1.txt.
" @9 q: M( O5 W5 h! i

     转换后的tif2txt1.txt文件格式如下：

; I* F. z2 {# j3 {' Z' t' }

; \$ u4 w+ E( ]. X" L5 o7 O  k     显然，上面的文本格式不是xyz格式，不能展绘到CAD中。既然这样不行，那是否可以先转成Point图层，再导出xyz数据呢。
      打开ArcToolbox/Conversion Tools/From Raster/Raster to Point命令窗口，将下载的tif文件exportImage.tif转成点图层RasterT_tif2。
% p- h0 n# }6 ]- f) S+ l* f
4 o+ \9 I$ {" @  |

     转换后的点图层RasterT_tif2如下：
4 t# _4 R. h0 V( W2 p
, r( Y4 w' `7 x; {. O/ K1 \1 H

! R! z2 [% Z# [1 I6 o8 B        打开ArcToolbox/Conversion Tools/Excel/Table to Excel命令窗口，将RasterT_tif2点图层转成RasterT_tif2_TableToExcel.xls。
$ P4 n3 V3 }8 T) Q# c7 X; p

! C0 B0 t% a# k$ e/ Y      打开RasterT_tif2_TableToExcel.xls文件，文件格式如下：

' |, r+ z) g9 @2 D# a

      xls文件里有水深，但是没有位置。想要输出位置，需要给点图层增加位置属性。添加纬度字段“bb”，鼠标右击“bb”列，选择“ Calculate Geometry”。

( {/ S% z8 R4 B2 v$ `" C6 t3 C

       在弹出的Calculate Geometry窗口中，鼠标点击OK，“bb”列就填充了Point的经度值了。

8 \2 [0 a5 n3 {' O% }6 l) c: \
. C$ L7 q" @1 g  \8 F$ Y

     最后，将上面的表格转成excel文件，就会得到水深点的xyz数据了。
( ?* K! B. i: r7 a     祝读者们五一劳动节快乐！劳动最光荣！
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     转载自 “xiaok海洋测绘网”