（まとめ）無料で利用できるグローバル標高データ紹介（SRTM, NASADEM, AW3D30, 地球地図第二版標高）

# はじめに
2022年を振り返ると、5月に MapLibre GL JS で Terrain 3Dの地図を作れるようになり、私のところでもデジタル標高モデル（DEM）をよく使った一年だったなぁと思います。

https://www.maptiler.com/news/2022/05/maplibre-2/

ここでは、私が この一年間で使った無料のDEM（DSM）を振り返り、簡単にメモしておきたいと思います。

# 使ったDEM 一覧
いずれも無料で利用出来ます。
|名前  |作成者  |範囲  |解像度  |ユーザー登録  |注意  |
|---|---|---|---|---|---|
|地球地図第二版標高  |地球地図国際運営委員会  |グローバル  | 15秒（赤道上で500 mくらい）  | 不要 |地球地図事業は完了しておりメンテされていません。 水部とNo dataの値が-9999と9998です。元データはUSGSのGMTED2010です。 |
|AW3D30 (ALOS World 3D - 30m)  |JAXA  |グローバル  | 1秒（赤道上で30 mくらい）  | 必要 |DEMではなくDSMです。2011年に運用終了したALOSのデータで作っています。  |
|SRTM |NASA  |だいたい北緯60度～南緯56度  | 1秒（赤道上で30 mくらい）  | 必要 |2000年のNASAのスペースシャトルミッションのデータから作成されています。現在はv.3が最新だと思います。v3でもある程度欠損部分を埋めていますが、まだ山岳部にデータ欠損あり。 |
|NASADEM |NASA  |だいたい北緯60度～南緯56度  | 1秒（赤道上で30 mくらい）  | 必要 |SRTMの欠損領域をAster G-DEMやALOSの標高データで埋めたもの。 |

その他、最近、 http://viewfinderpanoramas.org/dem3.html のページからもSRTMの欠損値を埋めたデータがあることを教えてもらいました。私はまだ利用した経験がないので単にリンクの紹介にとどめます。あと、欧州のコペルニクスのDEM（ https://spacedata.copernicus.eu/web/cscda/dataset-details?articleId=394198 ）も気になっていますが試していません（欧州は10m解像度、グローバルには30m解像度）。 

# それぞれのDEMについて（私の理解・感想）
## 地球地図第二版標高
* **解像度:** 解像度は他のデータに比べて粗い(15秒)ので、小縮尺のDEMを作るときは1秒解像度のデータより処理がしやすい。ただし、解像度を考えるとウェブ地図で利用できる最大ZLは8程度ではないかと思います。
* **データへのアクセス:** GitHubページにアップしてあるので、そのままダウンロード出来るところがよい。
* **処理のしやすさ:** 水部や欠損値には特別な値を入れているので、計算が必要になってくる。そんなに大変ではない。
* **私の実験の成果:** データサイズの関係でZL2-7までしかおけていませんが、このデータから作ったRGB標高タイルは以下のページにあります。
  * Web地図　https://ubukawa.github.io/globalmap-el/map.html
  * タイル（ZL2-7）https://ubukawa.github.io/globalmap-el/rgb-el_2-7/{z}/{x}/{y}.png

こんな感じのグローバル標高タイルにできます。
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/679143/efeeebf6-50b8-9a5f-fa13-cd68ab588ad1.png)
イタリアの西アルプスのあたりですがズームレベル7や8だとこのくらい見えます。
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/679143/ab50b3b8-af6d-58c9-6c74-0bd33db9c676.png)

私の作業のメモはこちらです。

https://qiita.com/T-ubu/items/ced8423e0ebeda8c9244


## AW3D30 (ALOS World 3D - 30m)
* **解像度:** 解像度1は1秒。有料であればもっと細かいものもあるようです。
* **データへのアクセス:** ユーザー登録は必要ですが、ウェブページからダウンロード可能。5度×5度の範囲か、1度×1度の範囲でダウンロード出来る。
* **処理のしやすさ:** DSMファイルに加えてMSKファイルがついており、水部マスクの範囲など確認出来る。特に問題なし。
* ドキュメンテーションがきちんとしていて、わかりやすい。「利用規約」の条件において、商用・非商用目的を問わず無償で利用できる。* 日本語のページもあるので、日本人には使いやすい。
* **私の実験の成果:** 下図の範囲について、RGB標高DEM（ZL9-11）を作ってGitHubレポジトリにおいてあります。
  * URL https://github.com/ubukawa/AW3D30-RGB-JPN
  * タイルのURL: https://ubukawa.github.io/AW3D30-RGB-JPN/zxy/{z}/{x}/{y}.png

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/679143/8ae0cb9c-8112-8c16-e258-a7dc882746c1.png)

DSMデータなので、地形についてシャープに再現できると思うのですが、特に都市部では建物の高さを含んでいるデータになるので基盤標高データとしての利用には適さないと思います。また、2011年までのデータ、解像度30メートル（無償データは）ということなので、建物の高さをとるのにも適しません。

ZL11でもこの細かさ（イタリア南部の例） ↓
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/679143/7529f874-a1a6-f660-13e3-c6a5e3bd713a.png)


私の作業のメモはこちらです。

https://qiita.com/T-ubu/items/e32e51ee85577d733546

https://qiita.com/T-ubu/items/4d266e737ece314a4aae

https://qiita.com/T-ubu/items/dc5022e15f2b770429b3


## SRTM
* **解像度:** 解像度1は1秒。3秒のものもあります。
* **データへのアクセス:** USGSのEarthExplorerや、NASA LPDAACのページからダウンロード可能。バルクダウンロードの方法もある。
* **処理のしやすさ:** HGTフォーマットでバイナリーのDEMが入っていますが、gdalのサポートがされていて、GDALやQGISではそのまま使える。（ファイル名から位置情報を読み取るようです）
* 山岳部には欠損値があるので注意が必要。また、高緯度にはデータがない。
* **私の取組の成果:** 全球のRGB標高タイルをZL12まで作りましたが、サイズが大きすぎるので公開していません。手順はQiitaの記事にしています。数週間で作業できました。

https://qiita.com/T-ubu/items/d3cdbb443a61667e8ce7

https://qiita.com/T-ubu/items/a90c3d42f809725f50ab

## NASADEM
基本的には、SRTMと同様のデータ仕様かなと理解していますが、SRTMの欠損部分（void部分という意味）を他のデータ（Aster G-DEMとALOSのDEM）で補完しています。Height以外にもslopeなどのデータセットもあるようです。（私が使ったのはHeightのみ）
* **解像度:** 解像度1は1秒。
* **データへのアクセス:** SRTM同様、USGSのEarthExplorerや、NASA LPDAACのページからダウンロード可能。バルクダウンロードの方法もある。
* **処理のしやすさ:** SRTM同様、HGTフォーマットでバイナリーのDEMが入っていますが、gdalのサポートがされていて、GDALやQGISではそのまま使える。（ファイル名から位置情報を読み取るようです）
* 高緯度にはデータがないのはそのままだが、SRTMに比べて山岳部のデータ欠損が少ない。
* **私の取組の成果:** 全球のRGB標高タイルをZL12まで作りましたが、サイズが大きすぎるので公開していません。手順はQiitaの記事にしています。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/679143/956a34d8-5cca-9922-33ba-311ab04e0dd5.png)
（上図） 西アルプスでの比較 (n45-46, e007-008). 左: SRTM, 右: NASADEM

作業メモなどはこちらです。

https://qiita.com/T-ubu/items/baaf41f06fd97e049ea9

https://qiita.com/T-ubu/items/8f955f21a5603a3483b3

https://qiita.com/T-ubu/items/c7bb5697b51f245ef163



# まとめ
* いずれも、無料で利用出来る素晴らしい標高データです。
* 私が好きな点は次のとおりですが、それぞれの特性を踏まえて上手に使っていきたいです。
    * 地球地図　→　解像度が15秒なので扱いやすい。小縮尺によいデータ。現時点では私はこれを小縮尺に使っています。
    * AW3D30 (ALOS World 3D - 30m)　→　DSMなので都市部で3Dのベースとしては使いにくいが、DSMなので細かく凹凸が見られる。他のデータはDEMが多い中でDSMというのは面白い。
    * SRTM　→ GDALのHGTサポートが素晴らしい。ただし山にはVOIDデータがある。
    * NASADEM　→　SRTMの良いところを残しつつ、山岳部の欠損をASTERやALOSのデータで補完。現時点では私はこれを使っています（中縮尺～）。
* ここで示した以外にも、利用可能なDEMデータがあると思いますので、来年も必要に応じて探って行きたいと思います。
  * リージョナルなものなら欧州のコペルニクスDEM（欧州地域10m）など
  * 国別のものなら日本の国土地理院の標高データなど 
 
# 謝辞
DEMが含まれますが、地球観測の分野ではかなりオープンデータが進んでいるように思います。関係の皆様に感謝します。


# 参考ページ（データへのリンク）
* 地球地図
  * https://github.com/globalmaps/gm_el_v2_west
  * https://github.com/globalmaps/gm_el_v2_east
* AW3D30 (ALOS World 3D - 30m)
  * https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/dataset/aw3d30/aw3d30_e.htm
* SRTM
  * https://www2.jpl.nasa.gov/srtm/
* NASADEM
  * https://lpdaac.usgs.gov/products/nasadem_hgtv001/