ANÁLISE - Qual o melhor MDE gratuito e global? SRTM? ASTER? ALOS? TanDEM-X? Copernicus?

Neste vídeo o Prof. Carlos Grohmann comenta qual o melhor Modelo Digital de Elevação (MDE) para você usar em seus projetos. No início fazemos uma revisão de cada um dos principais MDEs globais ou semi-globais: o que veio antes do SRTM, SRTM (incluindo a atualização chamada de NASADEM e o tal "SRTM do Alaska"), ALOS AW3D30, TanDEM-X, Copernicus DEM e MERIT DEM. Depois vemos algumas comparações entre os MDEs e no fim comentamos qual sua melhor opção. Aqui embaixo você tem os tempos do vídeo se quiser pular para alguma parte específica.
Para ir direto ao que interessa:
01:12 - Introdução
03:07 - MDE/MDS/MDT
04:35 - GeoTIFF RasterPixelIsArea x RasterPixelIsPoint
06:48 - Resolução espacial x tamanho de pixel
08:05 - A era pré-SRTM
10:42 - SRTM
20:15 - Um erro comum: quem faz o MDE?
21:20 - NASADEM
23:11 - SRTM do Alaska
27:03 - ASTER GDEM
29:40 - ALOS AW3D30
31:09 - TanDEM-X
36:06 - Copernicus DEM
38:05 - MERIT DEM
39:09 - Comparações
39:20 - MDEs globais e RasterPixelIsArea x RasterPixelIsPoint
46:57 - Considerações
48:16 - Final
Referências e links:
Buckley, S., Agram, P., Belz, J., Crippen, R. E., Gurrola, E. M., Hensley, S., et al. 2020. NASADEM User Guide Version 1. Pasadena, Calfironia, USA: Califronia
Institute of Technology. lpdaac.usgs.go....
Farr, T. G., et al. (2007), The Shuttle Radar Topography Mission, Rev. Geophys., 45, RG2004, doi:10.1029/2005RG000183.
Grohmann, C. H. 2015. Análise Digital de Terreno: Aplicações em Geologia e Geomorfologia. Tese de Livre-Docência. Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo.
dx.doi.org/10.1...
Grohmann, C.H., 2018. Evaluation of TanDEM-X DEMs on selected Brazilian sites: comparison with SRTM, ASTER GDEM and ALOS AW3D30. Remote Sensing of Environment
doi.org/10.101...
Guth, P. L. (2006). Geomorphometry from SRTM: Comparison to NED. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 72, 269-277. doi.org/10.14358/ PERS.72.3.269
Guth, P.L., Niekerk, A.V., Grohmann, C.H., Muller, J.-P., Hawker, L., Florinsky, I.V., Gesch, D., Reuter, H.I., Herrera-Cruz, V., Riazanoff, S., Lópéz-Vázquez, C., Carabajal, C.C., Albinet, C., Strobl, P., 2021. Digital Elevation Models: Terminology and Definitions. Remote Sensing
doi.org/10.339...
Guth, P.L., Geoffroy, T.M., 2021. LiDAR point cloud and ICESat-2 evaluation of 1 second global digital elevation models: Copernicus wins. Transactions in GIS
doi.org/10.111...
Hirano, A., Welch, R., Lang, H., 2003. Mapping from ASTER stereo image data: DEM validation and accuracy assessment. ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing 57, 356-370.
Purinton B., Bookhagen B., 2021. Beyond Vertical Point Accuracy: Assessing Inter-pixel Consistency in 30m Global DEMs for the Arid Central Andes. Frontiers in Earth Science
doi.org/10.338...
Yamazaki D., D. Ikeshima, R. Tawatari, T. Yamaguchi, F. O'Loughlin, J.C. Neal, C.C. Sampson, S. Kanae & P.D. Bates. 2017. A high accuracy map of global terrain elevations. Geophysical Research Letters, vol.44, pp.5844-5853, doi.org/10.100...
Sites:
PANDA (Copernicus DEM): panda.copernic...
Vídeos de como baixar o Copernicus DEM: Data Discovery and Download: spacedata.cope...
TanDEM-X Science Service System: tandemx-scienc...
ALOS AW3D30: www.eorc.jaxa....
MERIT DEM: hydro.iis.u-tok...
NSADEM: earthdata.nasa...
ALOS PALSAR - Radiometric Terrain Correction: asf.alaska.edu...
ASTER GDEM: gdemdl.aster.j...
SRTM: www2.jpl.nasa....
Vídeos:
NIMA, NASA: Partnering to Map the World • NIMA, NASA: Partnering...
NASA Releases Continental U.S. SRTM Data - Video File (AVC-2002-007) • NASA Releases Continen...
SRTM Begins Release of International Data - Video File (AVC-2002-102) • SRTM Begins Release of...
Looking to Fill the Voids? NASADEM is Here! • Looking to Fill the Vo...
SRTM - Ein Rückblick auf die Erdkartierungsmission • SRTM - Ein Rückblick a...
Erdbeobachtung: Die Satellitenmissionen TanDEM-X und Tandem-L • Erdbeobachtung: Die Sa...
AW3D Promotion Movie (2016 version) • AW3D Promotion Movie (...
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[@Clodis]

Bah, muito bom! Parabéns pelo vídeo, pela síntese de informações, ilustrações. Ficou super didático para usar com os alunos. Que trabalheira! Valeu a pena!! Obrigado!👏🙌🌎

[@SPAMLabUSP]

Valeu Clódis! Dá trabalho mas é legal! Se você usar o video com os alunos, me avise! abs

[@emersondasilvasantos2993]

Excelente vídeo

[@lucialopes5257]

Esse vídeo é uma referência completa

[@minutogeografico9841]

Ótima aula, professor Carlos. No meu caso em específico foi perfeita para eu relembrar de conceitos e me stualizar quanto às comparações feitas e apresentadas nesses artigos mais recentes. Há anos acabei desviando um pouco da área de Geroprocessamento e SIG e agora retornando para elas, teus vídeos têm ajudado bastante. Parabéns pelo trabalho.

[@MapaTechGeoMTG]

Obrigado professor Carlos, pelo excelente conteúdo, irá me ajudar muito no meu TCC.

[@lorhannascimento200]

Simplesmente o Professor X dos modelos de elevação da internet, esbanja conhecimento.

[@SPAMLabUSP]

Gostei dessa! Vou usar, só espero que a Marvel não me processe!

[@AndreKavernista]

O Copernicus DEM 30 metros pode ser mais facilmente obtido usando o plugin do QGis OpenTopography DEM Downloader

[@SPAMLabUSP]

Otima dica! Quem sabe isso não vira um vídeo?

[@AlexandreBrautigam]

Muito obrigado pela dica! Simples, rápido e eficiente!

[@anarubiaferraz1]

Gente, qual a API key que coloca pra conseguir baixar? Dá esse erro quando tento

[@anarubiaferraz1]

Descobri! Tem que fazer login no MyOpenTopo

[@AndreKavernista]

@@anarubiaferraz1 Precisa se cadastrar no site OpenTopography e então acessar a sua chave

[@raphaelpcg]

Ótimo vídeo, estava às voltas pra saber se usava SRTM ou Copernicus

[@victorleonardo7]

Legal demais a explicação. Obrigado!

[@vinibon1975]

Ótimo conteúdo. Mais que recomendado

[@SPAMLabUSP]

Valeu, Paulo!

[@mef2006]

Obrigado pela aula, Carlos. Uma verdadeira lecture! Comecei a explorar o seu canal há pouco tempo, e realmente está muito bom.

[@SPAMLabUSP]

Obrigado Manuel!

[@MrClaudiofiuza]

Ótima performance e muito agradável esse vídeo. A comunidade do geoprocessamento se enriquece com este conteúdo.

[@SPAMLabUSP]

Fico feliz que tenha gostado, Claudio!

[@rurickssonprogenioruck3448]

Ótimo vídeo professor.

[@SPAMLabUSP]

Obrigado!

[@juliobrito2620]

Sempre conteúdo de qualidade, parabéns!!!

[@rafaelniklevicz3238]

Genial, parabéns!

[@SPAMLabUSP]

Valeu!

[@AlexandreBrautigam]

Excelente aula, não só diferenciando os tipos de DEM como fornecendo inúmeros artigos, meios para o download dos dados, enfim: vídeo mais que completo! Me será muito útil tanto para meus futuros artigos que envolvem análise GIS de um astroblema no interior do Tocantins, quanto para produtos artísticos-científicos em modelagem 3D voltados para Geoeducação em Estruturas de Impacto Meteorítico, os quais também desenvolvo. Muito obrigado!

[@SPAMLabUSP]

Que bom que será útil! Essa é a idea! abraços

[@eduardoaugustocampos7766]

Muito esclarecedor. Valeu!!

[@maturuca]

Para mim que trabalho com cotas de máxima maximorum de açudes de abastecimento de água, foi super interessante e realmente testei o MDE copernicus e tem um ajuste fabuloso.

[@SPAMLabUSP]

Bacana demais!

[@patriciaconsentine8471]

Obrigada por compartilhar informações tão importantes como esta relacionada aos MDE's! Creio que seja uma dúvida de muita gente, principalmente de quem é novo no assunto como eu.

[@SPAMLabUSP]

Obrigado!

[@ACMEXANQUE]

kkkkkk excelente aula! o humor é divino salve

[@SPAMLabUSP]

Valeu, Alexandre!

[@AlexandreMonteiroSilva]

Agradeço muito pelas informações, o entendimento aprofundado e didático apresentado ajuda muito a fazer as escolhas corretas!

[@SPAMLabUSP]

Obrigado Alexandre! Que bom que gostou do vídeo!

[@hugotavaresmachado]

Muito obrigado por compartilhar esse conhecimento. Seguramente o melhor e mais bem embasado vídeo que vi sobre o assunto.

[@SPAMLabUSP]

Obrigado Hugo! Fico feliz que tenha gostado

[@HeltonCuiaba]

Parabens Pelo Conteudo. Sempre tive muitas duvidas sobre qual modelo usar e agora ficou muito facil decidir.

[@dendrotechengenhariaeproje4354]

Muito boa análise! Parabéns! Muito obrigado por compartilhar!

[@SPAMLabUSP]

Que bom que gostou!

[@thiagosannafreiresilva4366]

Muito bom, aula de referência pra quem quiser usar DEM. Eu ri alto com o "infame SRTM do Alaska", cansei de explicar Isso e teve gente que não aceitava, kkkk. DEM do Fox Mulder 😂.

[@SPAMLabUSP]

DEM do Fox Mulder é bom! Dava até pra colocar a musiquinha do Arquivo X

[@wesllerocha2563]

Top ...conteúdo bem explicado...e sem super resumos.

[@SPAMLabUSP]

QUe bom que gostou, Wéslle!

[@antoniojosedasilvagordonet9505]

Parabéns professor pela aula!!!

[@NiloDinis]

Parabéns! Que canal sensacional! Lamento conhecer somente agora, é muito conteúdo de qualidade!

[@SPAMLabUSP]

O importante é que chegou aqui! Valeu!

[@batista332]

Que aula, muito bom aprendi bastante

[@eltonrobaina1926]

Excelente vídeo 👏👏👏

[@SPAMLabUSP]

Obrigado!

[@paulodossantos679]

Obrigado pelas informações, ótimo vídeo..

[@SPAMLabUSP]

Obrigado, Paulo!

[@marcelusglaucusdesouzaarau9722]

Guano... Está muito bom. Parabéns pela qualidade e conteúdo e obrigado por compartilhar teu conhecimento. Desejo sucesso nessa empreitada.

[@SPAMLabUSP]

Obrigado Marcelus!

[@ArielGomesProfessor]

muito bom! Parabéns! Obrigado pelo conteúdo. Didática excelente!

[@SPAMLabUSP]

Valeu Ariel!

[@marcopedrosa4518]

Show

[@williamzardo]

Excelente

[@abraaodimatheuspereiravian1964]

Vídeo excelente!! Nota-se uma imensa dedicação com os vídeos e cuidado com as informações fornecidadas, tenho certeza que serão de grande utilidade. Muito obridado e continue com o excelente trabalho!

[@SPAMLabUSP]

Muito obrigado, Abraão!

[@marthaluciaortizmoreno]

Muchas gracias, genial la comparación!

[@SPAMLabUSP]

Gracias!

[@OpropioMayconDouglas]

Sou estudante de Geo e minha prof passou uma atvidade sobre MDE. Esse vídeo me ajudou muito. Obg 👏👏👏

[@SPAMLabUSP]

Que bom! Tem mais vídeos sobre esse assunto aqui no canal! Seja bem-vindo!

Que vídeo sensacional! Parabéns!

[@SPAMLabUSP]

Valeu!

[@andressamuraro9067]

Ótimo vídeo Professor! Muito obrigada. Uma dúvida que fiquei apenas: o "Alos Palsar" do Alaska = SRTM do Alaska?

[@SPAMLabUSP]

Sim. Foi um processamento do SRTM, feito pelo pessoal do Alaska Satellite Facility, para ortoretificar imagens do Alos Palsar. Então é essencialmente um SRTM reamostrado para 12m. Não tem ganho real de qualidade.

[@edipohenriquecremon959]

Parabéns pelo vídeo Guano! Pelo conteúdo e pela edição (sei que dá trabalho) 👏🏽👏🏽👏🏽 Eu já cansei de alertar sobre o "DEM Alos Palsar". Agora parece que virá outro fake aí: o SRTM reamostrado do Snap para correção de terreno das imagens SAR do Sentinel-1 está sendo colocado como DEM do Sentinel-1. Vídeo mais que necessário!!!

[@SPAMLabUSP]

Pois é, Édipo, dá um trabalho mas é legel, eu gostei bastante de fazer esse vídeo. Engraçado eles usarem o SRTM para corrigir as imagens Sentinel.. deveriam usar o Copernicus, né?

[@cainhoseoane9052]

Não dá pra recomendar o TanDEM-X pois não é ready-made... Demorei quase 2 anos pra por a mão nos dados. Extrapola o tempo de um mestrado! Sou fã do Copernicus por conta disso!

[@SPAMLabUSP]

Dois anos, Cainho! A última vez que pedi levou uns dois, três meses.. Mas o Copernicus é bom mesmo (apesar que o ALOS está bem bom também , até melhor em algumas comparações)

[@rbcadigeotecnologias6960]

Muito bom

[@leandrobruno610]

ótimo video

[@luca.suzigan]

Exemplo pra todo cientista sai da lousa e vai pra frente da camera

[@helanioalexandre5039]

Bom dia! Professor, o vídeo ainda está atual? Estou em busca de um MDE com precisão elevada. E já ouvi comentário onde há serviços de MDE com precisão de 5m por pixel. Onde consigo mais infomações sobre?

[@SPAMLabUSP]

Oi. Dos MDEs globais, o melhor nas comparações tem sido o CopernicusDEM. Mas tem áreas que todos são ruins (como nas áreas costeiras, muito planas). E a precisão vertical vai variar um pouco de lugar pra lugar, pode ser +-10m em um estado e +-7 em outro (valores inventados). Várias empresas têm anunciado MDEs fotogramétricos com resolução espacial alta (tamanho do pixel pequeno) mas são dados comerciais e eu não saberia dizer qual a precisão vertical

[@EdsonBastosJr]

Excelente, Professor! Estou gostando muito do material do canal. Referência Top para quem utiliza dados geomorfométricos em suas análises.

[@SPAMLabUSP]

Obrigado Edson!

[@ClaudioMendesJr]

Excelente vídeo, Prof. Carlos Grohmann! Recomendarei para meus colegas profs, para alunos de disciplinas de graduação de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento e também para os do Programa de Pós-graduação em Sensoriamento Remoto da UFRGS (PPGSR). Obrigado!

[@SPAMLabUSP]

Obrigado, Claudio! Fico feliz que tenha gostado e agradeço a divulgação!

[@mateusfreire2364]

Que aula! Ganhou um inscrito

[@SPAMLabUSP]

Aê! que bom que gostou!

[@moniqueneves1440]

Prof.Carlos, ótimo vídeo! Obrigada por compartilhar seu conhecimento!

[@joseguilhermeoliveira709]

Parabéns professor, muito esclarecedor seu vídeo! Qual sua opinião sobre o projeto FabDEM (Forest And Buildings removed Copernicus DEM) ?

[@SPAMLabUSP]

Oi José. Legal que gostou! O FABDEM é bem inetressante, principalmente para áreas mais planas (o modelo foi criado pensando em análises de inundações). Em áreas mais declivosas não vai diferir tanto assim do COP ou ALOS.

[@g1ov42n]

Uau, que aula! Muito obrigado!

[@meridianageotopo]

Excelente tema! Muito obrigado

[@paulorobertothiers1896]

Maravilhoso!

[@SPAMLabUSP]

Valeu!

[@jinkigubiloba]

Amigo, o tandemx ta disponivel de novo numa chamada!!

[@SPAMLabUSP]

Bom demais! Bora lá pedir mais dados!

[@danielvizentin6980]

Vídeo bastante didático com ótimas informações. Essa semana consegui acesso aos dados do tandem-x de 12 m por meio de uma proposta, mas agora estou com várias dúvidas. Além das inconsistências em massas d'água, os valores estão bem diferentes de outros outros modelos como srtm e copernicus. Como eu posso resolver esses problemas? Estava mal acostumado com os dados do srtm e do copernicus que já vem "redondinhos"

[@SPAMLabUSP]

Oi Daniel. Um ponto a prestar atenção é que o tandem-x vem em WGS84, enquanto que os outros vêm em EGM96, então pode ter uma diferença mesmo na elevação

[@josebiscaia670]

Excelente. Muito bacana toda a explicação. Genial. Todos, exceto o MERIT, são DSM (Digital Surface Model) correto? Pergunto isso, pois o worldem TM, que utilizo, e disponibilizado no ARCGISPro, ou eu não entendi claramente ou seria um DTM de 24m x 24m (pixel reamostrado) GLOBAL e pago para assinate ESRI do ARCGIS. E neste caso todos os citados, mesmo o (rsrsrs SRTM do ALASKA) seriam DSMs. E o meu objetivo seriam os DSM, pois preciso avaliar o TOPO de árvores e conjunto dos topos dosPrédios ali representados. E qaundo fiz um teste com o worldem de 12m cedido pelo pessoal da AIRBUS, o pão de açúcar deu ERRO e Corcovado idem e o pessoal da AIRBUS me respondeu sobre angulação etc e ofereceu dados para eu testar também em Brasília. Eu declinei, pois meu interesse era em área do Rio. Utilizei dados de 26 pontos apenas para uma área de 3Nm de raio (dados de campo do site do IBGE, por exemplo altitude do ponto no Pão de Açúcar).

[@SPAMLabUSP]

Oi José. Pois é, os MDEs globais SRTM, NASADEM, ASTER GDEM, ALOS AW3D30, CopernicudsDEM, são TODOS MDSs, no sentido de que em nenhum deles o sistema sensor consegue determinar a altitude do nível do solo (excete em áreas de solo exposto como dunas, campos de futebol, etc). O quanto cada um deles penetra no dossel vai variar, tanto dos sensores como da região (o SRTM foi pensado para ter boa penetração nas florestas temperadas, por exemplo, por conta da época do imageamento). No geral, SRTM e NASADEM penetram mais no dossel que Copernicus ou TanDEM-X. ALOS e ASTER devem mostrar bem o topo do dossel, por serem fotogramétricos (então sem penetração de sinal na vegetação). Deles, o ALOS é ridicularmente superior ao ASTER. O MERIT tenta representar o terreno, com muita edição manual dos MDEs globais, mas com resolução de 90m. O FABDEM também tenta ser um MDT, baseado em machine learning, e como todo modelo de IA, a precisão depende muito dos dados de treino, que no caso são de LiDAR nmas principalmente da Europa, então a capacidade do FABDEM de representar eficazmente o terreno em florestas tropicais não é das melhores. O WorldDEM é a versão comercial do TanDEM-X, e é vendido como DSM e como DTM, mas o DTM é feito com machine learning também. O ALOS também vende uma versão MDT, com 2,5m e 5m. Nunca usei os dados que a ESRI libera aos usuários (por não utilizar ArcGIS), mas pelo que você explicou, parece ser uma versão de 24m do DSM do TanDEM-X. Se seu interesse é realmente topo de dossel, o ALOS AW3D30 (ou as versões pagas) é a melhor opção, só veja que as imagens do ALOS que foram utilizadas já têm alguns alnos, então edificações mais recentes podem não estar presentes. Mas para edificações, o CopernicusDEM (ou o WorldDEM) vão ser muito bons. As áreas de encostas com alta declividade são um problema para todos esses MDEs.

[@josebiscaia670]

@@SPAMLabUSP Genial. Muito obrigado por sua ajuda com sua explicação.

[@Marco-oo5ws]

@@SPAMLabUSP Em primeiro lugar, parabéns por essa aula de quase 50 minutos, que esse vídeo proporciona. Mas, lendo essa última resposta, surgiu uma dúvida. Se preciso utilizar um MDE para a avaliação da aptidão agrícola das terras de uma região, será melhor utilizar o SRTM ou o NASADEM, por possuírem melhor penetração no dossel do que o CopernicusDEM ? Ou este não deve ser o único parâmetro de escolha ?

[@heroijapa]

Quanto conhecimento! Sensacional. Agradeço imensamente!

[@TopografiaDescomplicada]

Excelente aula! Parabéns!!

[@BETYPE0609]

Excelente video!

[@SPAMLabUSP]

Que bom que gostou!

[@BETYPE0609]

@@SPAMLabUSP trabalho com dados Lidar há alguns anos e já fiz algumas comparações com SRTM. Vou fazer o mesmo com os dados do Copernicus. Se quiser depois compartilho os dados com vcs.

[@SPAMLabUSP]

Opa! será muito interessante!

[@SilvioPimentelMartins]

Grato, professor! Vídeo excelente! Uma dúvida: os dados do Copernicus DEM vêm no formato DGE (float 32 bits, Geotiff) e DTE (inteiros de 16 bits). Gostaria de saber em qual situação seria apropriado usar o dado do tipo DTE?

[@SPAMLabUSP]

Ótima pergunta Silvio! A minha recomendação é usar os dados DGED, porque têm os valores de elevação com decimais, mais precisos quando comparados com o mundo real. O DTED existe por questões de interoperbilidade entre os sistemas da ESA. Eu não vejo motivo para usar o DTED. Acho que isso vale um vídeo!

[@SilvioPimentelMartins]

@@SPAMLabUSP Excelente! Grato pela resposta!

[@giulioscapinelli572]

Prof. Carlos, não seria o caso de comentar também o CBERS-4A? Obrigado

[@SPAMLabUSP]

Oi Giulio. Pelo que sei já testaram a produção de DEMs com imagens CBERS, mas não é algo feito rotineiramente, então não temos um conjunto de dados pronto para uso

[@psilveira1]

Vídeo fantástico! Me ajudou a escolher qual MDE irei trabalhar. Eu gostaria de tirar uma dúvida: precisa fazer algum tipo de correção nas imagens do Copernicus? Ou elas não precisam de nenhuma correção (elas já estão "prontas" para usarmos em nossas análises)? Muito obrigada, professor!

[@SPAMLabUSP]

Oi Patrícia. Quando você diz imagens quer dizer as imagens óticas? Aí tem que ver se os valores estão em DN (digital number) ou se já estão corrigidas para radiância/reflectância. Os MDEs já são prontos para uso.

[@geotecnologias]

Perfieito. Qual o ano do Copernicus DEM? Busquei na internet e algumas informações conduz ao ano de 2020? Seria isso ou sobre atualizações?

[@SPAMLabUSP]

Oi. O Copernicus teve lançamentos de versões em 2019, 2020 e 2021, mas os dados são do TanDEM-X (entre 2013 e 2015). abs

[@Timorense1981]

Muito bom

[@engenheiroflorestal]

Muito bom

[@SPAMLabUSP]

Obrigado, Gustavo!