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NASADEM

SatelliteImagery EarthObservation AIforEarth NASA

Información topográfica mundial del programa NASADEM.

NASADEM proporciona datos topográficos de todo el mundo con una resolución horizontal de 1 segundo de arco (~30 m), derivados principalmente de los datos capturados en el programa Misión Topográfica Shuttle Radar (SRTM, por sus siglas en inglés).

Recursos de almacenamiento

Los datos se almacenan en blobs en el centro de datos Este de EE. UU., en el siguiente contenedor de blobs:

https://nasadem.blob.core.windows.net/nasadem-nc

En ese contenedor, los datos se organizan con el formato:

v001/NASADEM_NC_[lat_tile][lon_tile].[extension]

lat_tile es un carácter (“n” o “s”) seguido de un valor de latitud de dos dígitos que se deriva de la latitud que representa cada una de las teselas. Para buscar el código de una latitud determinada, debe realizar una operación floor(), tomar el valor absoluto, ponerle el prefijo “n” si es una latitud positiva (incluido el valor cero) y “s” si es una latitud negativa, y redondearlo en dos dígitos. Por ejemplo, la latitud 35.3606 pasa a ser “n35”.

long_tile es un carácter (“e” o “w”) seguido de un valor de longitud de tres dígitos que se deriva de la longitud que representa cada una de las teselas. Para buscar el código de una longitud determinada, debe realizar una operación floor(), tomar el valor absoluto, ponerle el prefijo “e” si es una longitud positiva (incluido el valor cero) y “w” si es una longitud negativa, y redondearlo en tres dígitos. Por ejemplo, la longitud 138.72 pasa a ser “e138”.

Por cada tesela, hay nombres de archivo con tres extensiones:

  • 1.jpg (imagen de vista previa)
  • nc (los datos en sí)
  • nc.xml (metadatos de la creación de la tesela)

Las imágenes se almacenan con el formato NetCDF.

Hay disponible un ejemplo completo de Python del acceso a los datos de NASADEM y su trazado en el cuaderno que se proporciona en “Acceso a datos”.

También proporcionamos un token SAS (firma de acceso compartido) de solo lectura para permitir el acceso a los datos de NASADEM a través de, por ejemplo, BlobFuse, que permite montar contenedores de blobs como unidades:

st=2020-03-16T17%3A16%3A02Z&se=2034-03-17T17%3A16%3A00Z&sp=rl&sv=2018-03-28&sr=c&sig=opfihPRJOhedqmupra5pf7esHL52nxrxlgJd3UPwRmY%3D

Encontrará las instrucciones de montaje para Linux aquí.

El procesamiento a gran escala se realiza mejor en el centro de datos de Azure de la región Este de EE. UU., donde se almacenan las imágenes. Si utiliza datos de NASADEM para actividades relacionadas con las ciencias ambientales, plantéese solicitar una subvención AI for Earth para sustentar sus necesidades de proceso.

Índice

Aquí encontrará una lista completa de los archivos.

Información sobre licencias y atribuciones

Los datos de NASADEM se pueden usar sin límites para cualquier fin, ya sea comercial o de otra índole, libre de regalías u otras restricciones. No se requiere ningún permiso ni compensación especial, ni para la reventa de imágenes o datos exactos u otros productos derivados.

Si es posible, cuando use estos datos, utilice el atributo “Cortesía de NASA/JPL-Caltech”.

Bonita imagen


Topografía del área del monte Fuji.

Contacto

Si tiene preguntas relacionadas con este conjunto de datos, póngase en contacto con aiforearthdatasets@microsoft.com.

Avisos

MICROSOFT PROPORCIONA AZURE OPEN DATASETS “TAL CUAL”. MICROSOFT NO OFRECE NINGUNA GARANTÍA, EXPRESA O IMPLÍCITA, NI CONDICIÓN CON RESPECTO AL USO QUE USTED HAGA DE LOS CONJUNTOS DE DATOS. EN LA MEDIDA EN LA QUE LO PERMITA SU LEGISLACIÓN LOCAL, MICROSOFT DECLINA TODA RESPONSABILIDAD POR POSIBLES DAÑOS O PÉRDIDAS, INCLUIDOS LOS DAÑOS DIRECTOS, CONSECUENCIALES, ESPECIALES, INDIRECTOS, INCIDENTALES O PUNITIVOS, QUE RESULTEN DE SU USO DE LOS CONJUNTOS DE DATOS.

Este conjunto de datos se proporciona bajo los términos originales con los que Microsoft recibió los datos de origen. El conjunto de datos puede incluir datos procedentes de Microsoft.

Access

Available inWhen to use
Azure Notebooks

Quickly explore the dataset with Jupyter notebooks hosted on Azure or your local machine.

Select your preferred service:

Azure Notebooks

Azure Notebooks

Package: Language: Python

Demo notebook for accessing NASADEM data on Azure

This notebook provides an example of accessing NASADEM data from blob storage on Azure, including (1) finding the NASADEM tile corresponding to a lat/lon coordinate, (2) retrieving that tile from blob storage, (3) opening the downloaded file using the NetCDF4 library, and (4) rendering the tile in a couple different ways.

NASADEM data are stored in the East US data center, so this notebook will run most efficiently on Azure compute located in East US. We recommend that substantial computation depending on NASADEM data also be situated in East US. If you are using NASADEM data for environmental science applications, consider applying for an AI for Earth grant to support your compute requirements.

Imports and environment

In [26]:
# Mostly-standard imports
import os
import tempfile
import numpy as np
import shutil
import urllib
import math
import matplotlib.pyplot as plt

from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# Less-common-but-still-pip-installable imports
from netCDF4 import Dataset

# pip install progressbar2, not progressbar
import progressbar

# Storage locations are documented at http://aka.ms/ai4edata-nasadem
nasadem_account_name = 'nasadem'
nasadem_container_name = 'nasadem-nc'
nasadem_account_url = 'https://' + nasadem_account_name + '.blob.core.windows.net'
nasadem_blob_root = nasadem_account_url + '/' + nasadem_container_name + '/v001/'

# A full list of files is available at:
#
# https://nasadem.blob.core.windows.net/nasadem-nc/v001/index/file_list.txt
nasadem_file_index_url = nasadem_blob_root + 'index/nasadem_file_list.txt'

nasadem_content_extension = '.nc'
nasadem_file_prefix = 'NASADEM_NC_'

# This will contain just the .nc files
nasadem_file_list = None
                                   
temp_dir = os.path.join(tempfile.gettempdir(),'nasadem')
os.makedirs(temp_dir,exist_ok=True)

%matplotlib inline

Functions

In [27]:
class DownloadProgressBar():
    """
    https://stackoverflow.com/questions/37748105/how-to-use-progressbar-module-with-urlretrieve
    """
    
    def __init__(self):
        self.pbar = None

    def __call__(self, block_num, block_size, total_size):
        if not self.pbar:
            self.pbar = progressbar.ProgressBar(max_value=total_size)
            self.pbar.start()
            
        downloaded = block_num * block_size
        if downloaded < total_size:
            self.pbar.update(downloaded)
        else:
            self.pbar.finish()
            

def download_url(url, destination_filename=None, progress_updater=None, force_download=False):
    """
    Download a URL to a temporary file
    """
    
    # This is not intended to guarantee uniqueness, we just know it happens to guarantee
    # uniqueness for this application.
    if destination_filename is None:
        url_as_filename = url.replace('://', '_').replace('/', '_')    
        destination_filename = \
            os.path.join(temp_dir,url_as_filename)
    if (not force_download) and (os.path.isfile(destination_filename)):
        print('Bypassing download of already-downloaded file {}'.format(
            os.path.basename(url)))
        return destination_filename
    print('Downloading file {} to {}'.format(os.path.basename(url),
                                             destination_filename),end='')
    urllib.request.urlretrieve(url, destination_filename, progress_updater)  
    assert(os.path.isfile(destination_filename))
    nBytes = os.path.getsize(destination_filename)
    print('...done, {} bytes.'.format(nBytes))
    return destination_filename


def lat_lon_to_nasadem_tile(lat,lon):
    """
    Get the NASADEM file name for a specified latitude and longitude
    """
    
    # A tile name looks like:
    #
    # NASADEM_NUMNC_n00e016.nc
    #
    # The translation from lat/lon to that string is represented nicely at:
    #
    # https://dwtkns.com/srtm30m/

    # Force download of the file list
    get_nasadem_file_list()
        
    ns_token = 'n' if lat >=0 else 's'
    ew_token = 'e' if lon >=0 else 'w'
    
    lat_index = abs(math.floor(lat))
    lon_index = abs(math.floor(lon))
    
    lat_string = ns_token + '{:02d}'.format(lat_index)
    lon_string = ew_token + '{:03d}'.format(lon_index)
    
    filename =  nasadem_file_prefix + lat_string + lon_string + \
        nasadem_content_extension

    if filename not in nasadem_file_list:
        print('Lat/lon {},{} not available'.format(lat,lon))
        filename = None
    
    return filename


def get_nasadem_file_list():
    """
    Retrieve the full list of NASADEM tiles
    """
    
    global nasadem_file_list
    if nasadem_file_list is None:
        nasadem_file = download_url(nasadem_file_index_url)
        with open(nasadem_file) as f:
            nasadem_file_list = f.readlines()
            nasadem_file_list = [f.strip() for f in nasadem_file_list]
            nasadem_file_list = [f for f in nasadem_file_list if \
                                 f.endswith(nasadem_content_extension)]
    return nasadem_file_list

Download a NASADEM tile for a known lat/lon

In [28]:
# Interesting places for looking at SRTM data
everest = [27.9881,86.9250]
seattle = [47.6062,-122.3321]
grand_canyon = [36.101690, -112.107676]
mount_fuji = [35.3606, 138.7274]
mont_blanc = [45.832778, 6.865000]
invalid = [-15.1,41]

tile_of_interest = mount_fuji

tile_name = lat_lon_to_nasadem_tile(tile_of_interest[0],tile_of_interest[1])
url = nasadem_blob_root + tile_name
fn = download_url(url,progress_updater=DownloadProgressBar())
Bypassing download of already-downloaded file nasadem_file_list.txt
Bypassing download of already-downloaded file NASADEM_NC_n35e138.nc

Load and plot the tile

In [29]:
fh = Dataset(fn, mode='r')
heights = fh['NASADEM_HGT'][:]
lons = fh.variables['lon'][:]
lats = fh.variables['lat'][:]

min_height = np.min(heights)
max_height = np.max(heights)
height_units = fh.variables['NASADEM_HGT'].units

fh.close()

print('Height ranges from {} {} to {} {}'.format(min_height,height_units,
      max_height,height_units))

extent = [np.min(lons), np.max(lons), np.min(lats), np.max(lats)]
plt.imshow(heights,extent=extent)
plt.xlabel('Longitude')
plt.ylabel('Latitude')
cb = plt.colorbar()
cb.set_label('Height ({})'.format(height_units))
Height ranges from -18 meters to 3756 meters

Also plot on a basemap

In [30]:
# To plot on a basemap, we'll want to downsample the data substantially
ds_factor = 10

# Show a little space around each edge on the basemap (this is in lat/lon units)
expansion_distance = 0.75

lon_0 = lons.mean()
lat_0 = lats.mean()
lons_ds = lons[::ds_factor]
lats_ds = lats[::ds_factor]
heights_ds = heights[::ds_factor,::ds_factor,]

# Convert to a 2D grid for plotting
lon_plot, lat_plot = np.meshgrid(lons_ds, lats_ds)

plt.figure(num=None, figsize=(8, 8), dpi=100)

m = Basemap(projection='stere',resolution='l',
            lat_ts=lat_0,lat_0=lat_0,lon_0=lon_0,
            llcrnrlon=extent[0]-expansion_distance, 
            llcrnrlat=extent[2]-expansion_distance,
            urcrnrlon=extent[1]+expansion_distance,
            urcrnrlat=extent[3]+expansion_distance)

xi, yi = m(lon_plot, lat_plot)

cs = m.pcolor(xi,yi,np.squeeze(heights_ds))

# Add grid lines
m.drawparallels(np.arange(-80., 81., 10.), labels=[1,0,0,0], fontsize=10)
m.drawmeridians(np.arange(-180., 181., 10.), labels=[0,0,0,1], fontsize=10)

# Add coastlines and state/country borders

# drawcoastlines() fails when no coastlines are visible
try:
    m.drawcoastlines()
except:
    pass
m.drawstates()
m.drawcountries()

cbar = m.colorbar(cs, location='bottom', pad="10%")
cbar.set_label(height_units)
plt.title('SRTM height')
plt.show()

Clean up temporary files

In [18]:
shutil.rmtree(temp_dir)