home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The KPT Bryce Book / The KPT Bryce Book.iso / DEM information / All about USGS DEMs / 1° USGS Digitl Elevation Models next >
Encoding:
Text File  |  1995-05-29  |  10.0 KB  |  133 lines  |  [ttro/ttxt]

  1.  
  2. 1-Degree USGS Digital Elevation Models
  3.  
  4. Table of Contents
  5. Background
  6. Extent of Coverage
  7. Acquisition
  8.    Processing Steps
  9. Data Characteristics
  10.    Spatial Resolution
  11. Data Organization
  12. Data Availability
  13.    Procedures for Obtaining Data
  14.    Products and Services
  15. Applications and Related Data Sets
  16. References
  17. Appendix
  18. Background 
  19.  
  20.  
  21. A Digital Elevation Model (DEM), consists of a sampled array of elevations for ground positions that are normally at  regularly spaced intervals. The 1-Degree DEM (3- by 3-arc-second data spacing) provides coverage in 1- by 1-degree  blocks for all of the contiguous United States, Hawaii, and limited portions of Alaska. The basic elevation model is  produced by or for the Defense Mapping Agency (DMA), but is distributed by the USGS, EROS Data Center, in the  DEM data record format. In reformatting the product the USGS does not change the basic elevation information. 1- degree DEM's are also referred to as "3-arc second" or "1:250,000 scale" DEM data.  
  22.  
  23.  
  24. Extent of Coverage 
  25.  
  26. 1-Degree DEM data are available for all of the contiguous United States, Hawaii, and most of Alaska. 
  27.  
  28. Acquisition 
  29. Processing Steps 
  30.  
  31. The majority of the 1-degree Digital Elevation Models are produced by DMA from cartographic and photographic sources. 
  32.  
  33. Elevation data from cartographic sources are collected from any map series 7.5 minute through 1 degree (1:24,000  scale through 1:250,000 scale). The topographic features (contours, drain lines, ridge lines, lakes, and spot elevations)  are first digitized and then processed into the required matrix form and interval spacing. 
  34.  
  35. Elevation data from photographic sources are collected by using manual and automated correlation techniques.  Elevations along a profile (see profile figure)are collected at 80 to 100 percent of the eventual point spacing. The raw  elevations are weighted with additional information such as drain, ridge, water, and spot heights during the  interpolation process in which final elevations are determined for the required matrix form and interval spacing. 
  36.  
  37. The digital elevation models distributed within the Department of Defense cover 1- x 1-degree blocks and are called  Digital Terrain Elevation Data Level 1 (DTED-1). In reformatting the DMA product to create the DEM's, the USGS  restructures the header records and data but does not change the basic elevation information. 
  38.  
  39. The DMA 1-degree DTED-1 data and USGS-distributed 1-degree DEM's are gridded by using the World Geodetic  System 1972 (WGS 72) or World Geodetic System 1984 (WGS 84). All 1-degree DEM's are being converted to  WGS84 and will be available from the USGS in 1992. 
  40.  
  41.  
  42. Data Characteristics 
  43.  
  44. The 1-degree DEM consists of a regular array of elevations referenced horizontally on the geographic (latitude/ longitude) coordinate system of the WGS 72 (to be converted to WGS 84). The information content is approximately  equivalent to that which can be derived from contour information represented on 1:250,000 scale maps. 
  45.  
  46. The unit of coverage is a 1- x 1- degree block. Elevation data on the integer degree lines (all four sides) overlap with the corresponding profiles on the surrounding eight blocks. 
  47.  
  48. Elevations are in meters relative to National Geodetic Vertical Datum of 1929 (NGVD 29) in the continental U.S. and local mean sea level in Hawaii. DEM accuracy information is provided in the APPENDIX. 
  49.  
  50.  
  51. Spatial Resolution 
  52.  
  53. Spacing of the elevations along and between each profile is 3-arc seconds with 1,201 elevations per profile. The  exception is DEM data in Alaska, where the spacing and number of elevations per profile varies depending on the  latitudinal location of the DEM. Latitudes between 50 and 70 degrees North have spacings at 6 arc seconds with 601  elevations per profile and latitudes greater than 70 degrees North have spacings at 9 arc seconds with 401 elevations  per profile. 
  54.  
  55.  
  56. Data Organization 
  57.  
  58. A DEM file is organized into three logical records: types A, B, & C. The type A record contains information defining  the general characteristics of the DEM, including DEM name, boundaries, units of measurement, minimum and  maximum elevations, number of type B records, and projection parameters. There is only one type A record per DEM  file. The type B record contains profiles of elevation data and associated header information. There is a type B record  for each profile. The type C record contains statistics on the accuracy of the data. An example of a record format can  be found in the appendix. 
  59.  
  60.  
  61. Data Availability 
  62.  
  63. Procedures for Obtaining Data 
  64.  
  65. The data are available (at no cost) through an Internet anonymous File Transfer Protocol (FTP) account at the EDC. 
  66.  
  67. The data are also available (at cost of reproduction) on magnetic tape and can be ordered by 1:250,000 quad name  with the east or west portion specified (e.g. Yellowstone East). Files can also be ordered by southeast latitude and longi tude of the 1-degree block (east or west portion of quad area). 
  68.  
  69.  
  70. FTP Instructions 
  71.  
  72. To access the account: 
  73.  
  74. ÑFTP to edcftp.cr.usgs.gov 
  75.  
  76. ÑEnter "anonymous" at the Name prompt. 
  77.  
  78. ÑEnter your complete e-mail address at the Password prompt. 
  79.  
  80. ÑChange (cd) to the "pub/data/DEM/250" subdirectory. 
  81.  
  82. ÑSet the file transfer mode to binary by typing the word "binary". 
  83.  
  84. ÑUse the "get" and "mget" commands to download the 00README or data files. 
  85.  
  86. ÑThe 00README file located under the "/pub/data/DEM/250" subdirectory contains an explanation of the directory structure and instructions for uncompressing data files. 
  87.  
  88. The files are also available sorted by state, or can be selected from an index map. 
  89.  
  90. To place orders and obtain additional information regarding technical details and prices, contact: 
  91. Customer Services, EROS Data Center
  92. Products and Services 
  93.  
  94. DEM data are available from and anonymous FTP account (see FTP instructions above) or from the EROS Data  Center written as ANSI-standard ASCII characters in fixed length blocked record format on unlabeled or ANSI labeled  magnetic tape. The logical record length is 1,024 bytes with a block size of 4,096 bytes (four logical records per physical  record). The logical record is padded with blanks if necessary to fill to the end of the logical record (records are not  "spanned"). 
  95.  
  96.  
  97. Applications and Related Data Sets 
  98.  
  99. The DEM files have been used in the generation of graphics such as isometric projections displaying slope, direction of  slope (aspect), and terrain profiles between designated points. They may also be combined with other data types such  as stream locations and weather data to assist in forest fire control, or with remote sensing data to classify vegetation.  Other applications such as reduction of magnetics or gravity data, determining the volume of proposed reservoirs,  calculating the amount of cut and fill materials, and to assist in determining landslide probability have also been  developed. 
  100.  
  101. The accuracy of the 1-Degree DEM product, together with the data spacing, adequately support computer  applications that analyze hypsographic features to a level of detail similar to manual interpretations of information as  printed at map scales not larger than 1:250,000. The plotting of contours from the 1-degree DEM at scales larger than  1:250,000, or reliance on the elevation heights without incorporating the National Map Accuracy Standard (NMAS)  horizontal error tolerance, will lead to less reliable results.  The USGS also distributes 7.5-minute, 15-minute and 30-minute Digital Elevation Models. Further information  regarding these additional data sets may be obtained by contacting:  Earth Science Information Centers (ESICs)
  102.  
  103.  
  104. References 
  105.  
  106. Digital Elevation Models, National Mapping Program Technical Instructions, Data Users Guide 5, U.S. Geological Survey, Second Printing (Revised), Reston, Virginia, 1990. 
  107.  
  108.  
  109. Appendix 
  110.  
  111. ÑType A Record 
  112.  
  113. ÑType B Record 
  114.  
  115. ÑType C Record 
  116.  
  117. ÑDEM Accuracy 
  118.  
  119. DEM Accuracy 
  120.  
  121. General Information 
  122.  
  123. The accuracy of a DEM is dependent upon its source and the spatial resolution, that is grid spacing, of the data  profiles. One factor influencing DEM accuracy is source data scale and resolution. A dependency exists between the  scale of the source materials and the level of grid refinement possible. The source resolution is also a factor in  determining the level of content that may be extracted during digitization. For example, 1:250,000-scale topographic  maps are the primary source of 1-degree DEM's. 
  124.  
  125. Another factor is the horizontal and vertical dimension of the DEM. Horizontal accuracy of DEM data is dependent  upon the horizontal spacing of the elevation matrix. Within a standard DEM, most terrain features are generalized by  being reduced to grid nodes spaced at regular intersections in the horizontal plane. This generalization reduces the  ability to recover positions of specific features less than the internal spacing during testing and results in a de facto  filtering or smoothing of the surface during gridding. 
  126.  
  127. Vertical accuracy of DEM data is dependent upon the spatial resolution (horizontal grid spacing), quality of the  source data, collection and processing procedures, and digitizing systems. As with horizontal accuracy, the entire  process, beginning with project authorization, compilation of the source data sets, and the final gridding process, must  satisfy accuracy criteria customarily applied to each system. Each source data set must qualify to be used in the next  step of the process. Errors have the effect of compounding for each step of the process. Production personnel are  directed to account for each production step leading to the final DEM. 
  128.  
  129.  
  130. 1-Degree DEM Accuracy 
  131.  
  132. The broad DMA production objective for a 1-degree DTED-1 is to satisfy an absolute horizontal accuracy (feature to  datum) of 130 m, circular error at 90-percent probability; and an absolute vertical accuracy (feature to mean sea level)  of + or - 30m, linear error at 90-percent probability. The relative horizontal and vertical accuracy (feature to feature  on the surface of the elevation model), although not specified, will in many cases conform to the actual hypsographic  features with higher integrity than indicated by the absolute accuracy. 
  133.