土地利用数据下载和使用说明
“土地覆盖Land Cove”指地球表面当前的自然或人工覆盖物类型,强调地表的自然属性,如森林、草地、农田、水体、冰川等。而“土地利用Land Use”侧重描述人类如何利用土地,反映土地的社会经济属性,例如将土地用于耕种、城市建设或工业用途等。简单来说,土地覆盖关注地表“有什么”,土地利用关注土地被“怎样使用”。二者概念相关但有区别:同一地表覆盖(如森林)可对应不同土地利用方式(自然保护区用林 vs. 商业采伐用林)。在实际数据产品中,“土地利用/土地覆盖(Land Use/Land Cover, LULC)”常结合为分类系统,同时考虑自然覆盖和人类用途。总体而言,土地覆盖数据多用于环境分析和生态评估,土地利用数据多服务于土地管理和规划决策。
说明:*由于全球尺度上直接观测人类用途较难,常见的全球“土地利用”数据集通常以*遥感分类的土地覆盖图为基础,类别设置兼顾土地的自然属性和利用方式。例如“耕地”“建设用地”既代表覆盖类型也暗示了利用方式。因此下文介绍的数据集主要是全球土地覆盖/利用分类产品。
全球土地利用/覆盖数据集
以下介绍几种主流的全球土地利用/覆盖数据集,包括其数据特点、提供格式、精度及获取方式,并在文末表格汇总关键特性。
ESA WorldCover 10米分辨率
数据概况:*WorldCover是欧洲航天局(ESA)发布的高分辨率全球土地覆盖产品。目前提供了*2020年和2021年两个年度的全球覆盖图,每像元10米,采用哨兵-1雷达和哨兵-2光学影像融合制图。分类系统包含11类地物(10大类+红树林),例如林地、灌丛、草地、农作物地、建筑用地、裸地、积雪冰川、水体、湿地、红树林、苔藓地衣等。2020产品的独立验证总体精度约74.4%;2021版精度进一步提升到约76.7%,满足设计要求的75%以上精度水平。
**时空分辨率:空间分辨率10米;时间上为单年分类图(目前2020和2021年两期),目标实现**年度更新(2021产品在2022年内发布)。每期产品从当年最后一次影像获取起约10个月内完成制图。未来如有新增年度,将继续提供同等分辨率的产品。
**开放性:**WorldCover数据遵循CC BY 4.0许可,免费开放使用,无使用限制,但要求注明来源。商业用途如广告需征求ESA项目批准。
数据格式与获取
1、WorldCover以**经纬度网格投影(WGS84)提供,被切分为3°×3°的**Cloud Optimized GeoTIFF (COG)**瓦片)。全球共2651个瓦片,总数据量约117G。用户可通过官方网站的交互地图按区域下载7zip压缩的GeoTIFF瓦片。另有Zenodo链接和Google Earth Engine数据集提供整合集成访问(数据DOI参考[worldcover2020.esa.int](https://worldcover2020.esa.int/download#:~:text=To cite these maps as,5571936))。
2、ESA官网2020数据下载提供了 60°×60°“宏切片,下载链接如下:
https://worldcover2020.esa.int/data/archive/ESA_WorldCover_10m_2020_v100_60deg_macrotile_N30E060.zip
其中N-S变化为N30、S30、S90;W-E变化为W180、W120、W060、E00、E060、E120;我们可以进行网址拼接,然后使用浏览器下载。
压缩包的文件
ESA_WorldCover_10m_2020_v100_N66E063_Map.tif 文件名,有以下含义
- ESA_WorldCover_10m : 欧洲航天局(ESA) 发布的 WorldCover 全球10m分辨率土地覆盖数据集
- 2020_v100:年份是 2020 年,
v100
= Version 100,即 2020 年首个正式版本 - N66E063:文件所覆盖的 3°×3° 瓦片(tile)编号
N66
→ 纬度 66° 北到 69° 北之间E063
→ 经度 63° 东到 66° 东之间
分类和代码值
ESA WorldCover 产品的分类体系是基于 FAO LCCS(Land Cover Classification System) 的简化版本,使用 整数值代码来表示土地覆盖类型。官方 2020 与 2021 版分类一致,包含 11 个类别。
代码值 | 类别 | 推荐颜色 (RGB) |
---|---|---|
10 | Tree cover 林地 | (0, 100, 0) 深绿 |
20 | Shrubland 灌丛地 | (255, 187, 34) 黄褐 |
30 | Grassland 草地 | (255, 255, 76) 浅黄 |
40 | Cropland 耕地 | (240, 150, 255) 粉紫 |
50 | Built-up 建筑用地 | (255, 0, 0) 红色 |
60 | Bare/sparse 裸地 | (191, 191, 191) 灰色 |
70 | Snow and ice 积雪冰川 | (240, 240, 240) 白色 |
80 | Permanent water 水体 | (0, 0, 255) 蓝色 |
90 | Herbaceous wetland 湿地 | (0, 255, 255) 青色 |
95 | Mangroves 红树林 | (0, 150, 120) 青绿 |
100 | Moss & lichen 苔藓地衣 | (255, 220, 210) 淡粉 |
备注:
- 代码值是 GeoTIFF 数据中像元的整数值,用户在软件加载时可直接通过这些值进行分类渲染。
- Built-up (50) 包含城市、道路、工矿区等人工硬化地表。
- Bare/sparse vegetation (60) 多见于沙漠、戈壁或稀疏植被区。
- Mangroves (95) 单独列出,以区别一般湿地(90),主要覆盖热带、亚热带沿海。
- Moss and lichen (100) 多分布在极地和高纬度苔原地区。
上传和加载
CGLC 100m分辨率
数据概况:*这是欧盟哥白尼全球土地服务(CGLS)提供的*100米分辨率全球土地覆盖数据集,利用比利时VITO的PROBA-V卫星影像研制。该数据以年度动态形式提供,涵盖2015年至2019年每年的全球土地覆盖分类。分类系统较细,包括约13个主要地表类型(多种森林类型、灌木、草本、农田、城市建筑、裸地、雪冰、永久/季节水体、湿地等)以及连续分类层(树冠%、草覆盖%、灌丛%、裸地%等比例层) CGLS LC map provides,depict areas of heterogeneous LC)。该产品强调多年代际一致性,可用于监测2015年以来的全球土地覆盖变化。独立验证显示整体分类准确率约为80%(2019年产品的主题精度80.3%)。项目目标是进一步提升精度到85%以上。
时空分辨率:*空间分辨率*100米(经纬度网格投影,WGS84)。时间范围2015–2019年,每年一张全球图。属于年度更新产品,每年发布上一年度的覆盖图(目前最新为2019年,PROBA-V数据在2020年停运,后续年度可能转用其他数据源更新)。
数据格式与获取
官方提供GeoTIFF格式下载,每年度全球数据可按需分区下载或通过API获取完整数据集。用户可在Copernicus Land门户按区域裁剪下载,或利用辅助下载API直接获取原始GeoTIFF全集。数据完全开放免费,但需要在Copernicus注册账号登录下载。也支持OGC Web服务(WMS)等方式访问。**开放性:**遵循欧盟Copernicus开放数据政策,免费使用,无限制,但要求引用数据来源和DOI。
数据下载地址:Land Cover 2019 (raster 100 m), global, yearly – version 3 — Copernicus Land Monitoring Service
分类和代码值
Copernicus Global Land Cover 100 m (CGLS-LC100) 产品采用 FAO LCCS(Land Cover Classification System)体系,提供了 23 个全球土地覆盖类别。主要代码值及中英文描述如下(适用于 2015–2019 年度产品)
代码值 | 英文类别名称 | 中文描述 |
---|---|---|
10 | Cropland, rainfed | 雨养耕地 |
11 | Herbaceous cover | 草本覆盖耕地 |
12 | Tree or shrub cover | 树木或灌丛覆盖耕地 |
20 | Cropland, irrigated or post-flooding | 灌溉或季节性淹水耕地 |
30 | Mosaic cropland (> 50%) / natural vegetation (< 50%) | 耕地为主镶嵌地(耕地 > 50%) |
40 | Mosaic natural vegetation (> 50%) / cropland (< 50%) | 自然植被为主镶嵌地(自然植被 >50%) |
50 | Tree cover, broadleaved, evergreen, closed to open (> 15%) | 常绿阔叶林(密闭/稀疏,覆盖度 > 15%) |
60 | Tree cover, broadleaved, deciduous, closed to open (> 15%) | 落叶阔叶林(密闭/稀疏,覆盖度 > 15%) |
61 | Tree cover, broadleaved, deciduous, closed (> 40%) | 落叶阔叶林(密闭,覆盖度 > 40%) |
62 | Tree cover, broadleaved, deciduous, open (15 – 40%) | 落叶阔叶林(稀疏,覆盖度 15–40%) |
70 | Tree cover, needleleaved, evergreen, closed to open (> 15%) | 常绿针叶林(密闭/稀疏,覆盖度 > 15%) |
71 | Tree cover, needleleaved, evergreen, closed (> 40%) | 常绿针叶林(密闭,覆盖度 > 40%) |
72 | Tree cover, needleleaved, evergreen, open (15–40%) | 常绿针叶林(稀疏,覆盖度 15 – 40%) |
80 | Tree cover, needleleaved, deciduous, closed to open (> 15%) | 落叶针叶林(覆盖度 >15%) |
81 | Tree cover, needleleaved, deciduous, closed (> 40%) | 落叶针叶林(密闭,覆盖度 > 40%) |
82 | Tree cover, needleleaved, deciduous, open (15–40%) | 落叶针叶林(稀疏,覆盖度 15 – 40%) |
90 | Mosaic tree and shrub (> 50%) / herbaceous cover (< 50%) | 树灌丛为主镶嵌地(> 50%) |
100 | Mosaic herbaceous cover (> 50%) / tree and shrub (< 50%) | 草本为主镶嵌地(> 50%) |
110 | Shrubland | 灌丛地 |
120 | Grassland | 草地 |
130 | Lichens and mosses | 地衣和苔藓 |
140 | Sparse vegetation (tree, shrub, herbaceous cover < 15%) | 稀疏植被(覆盖度 < 15%) |
150 | Tree cover, flooded, fresh or brakish water | 淡水淹没林地 |
160 | Tree cover, flooded, saline water | 盐水淹没林地 |
170 | Shrub or herbaceous cover, flooded, fresh/saline/brakish water | 淹水灌丛/草本植被(淡水/盐水/半咸水) |
180 | Urban areas | 城市 / 建筑用地 |
190 | Bare areas | 裸地 |
200 | Water bodies | 水体 |
201 | Permanent water bodies | 永久水体 |
202 | Seasonal water bodies | 季节性水体 |
210 | Permanent snow and ice | 永久积雪和冰川 |
MODIS 全球土地覆盖 (MCD12Q1)
数据概况:*由NASA基于MODIS传感器(Terra/Aqua)提供的*全球500m土地覆盖年度产品。产品编号MCD12Q1(Collection 6.1),覆盖2001年至最新年度(约2020)*的每年土地覆盖分类。其特色是包含*多种分类方案:主分类采用IGBP(国际地圈生物圈计划)定义的17类(11种自然植被+3种人造/混合+3种非植被);同时提供UMD分类、LAI/FPAR植被功能类型、NPP生物群系类型、植物功能型等5种分类结果以及质量控制层。这使MODIS数据在土地覆盖和植被属性研究中应用广泛。MODIS土地覆盖在多个验证研究中表现出中等精度,IGBP主分类的全球平均**总体精度约75%*(Collection 5版本的交叉验证精度)。“硬”分类每像元一个类别,同时提供分类置信度等附加信息。
MODIS Terra + Aqua Land Cover Type Yearly L3 Global 500 m SIN Grid 产品采用了五种不同的土地覆盖分类方案,这些方案是通过监督决策树分类方法得出的:
- 土地覆盖类型 1:IGBP 全球植被分类方案
- 土地覆盖类型 2:马里兰大学 (UMD) 计划
- 土地覆盖类型 3:MODIS 衍生的 LAI/fPAR 方案
- 土地覆盖类型 4:MODIS 衍生的净初级生产 (NPP) 计划
- 土地覆盖类型 5:植物功能类型 (PFT) 计划
其他层包括土地覆盖类型评估 SDS、土地覆盖百分比 SDS 和土地覆盖质量控制 SDS。
时空分辨率:*空间分辨率*~500米(0.5km,实际为0.0083°格网,等价于~1km经纬投影像元)。时间上为年度(每公历年一个分类)。自2001年起每年更新,最新Collection6.1版本已延续到2020或更晚(部分来源已扩展到2022年)。NASA计划用VIIRS等后续卫星继续土地覆盖数据生产,确保时间序列延续。
数据格式与获取:*NASA官方发布的原始全球产品以*HDF-EOS格式按地理分块(Sinusoidal网格)提供,每年分36×18个瓦片文件用户可通过NASA Earthdata平台(LP DAAC或LAADS)选择年份和投影下载原始HDF数据。GeoTIFF支持:*虽然官方格式非TIFF,但已有衍生数据提供商将年际数据拼接重投影为GeoTIFF。例如,OpenGeoHub整理发布了*2001-2022年全球500m土地覆盖时间序列的云优化GeoTIFF (COG)镶嵌供批量下载。这方便在GIS或云平台中直接使用。**开放性:**NASA数据属公共领域,无版权限制,免费使用。但要求使用者注明数据来源 (NASA/LP DAAC) 以示信誉。
精度与局限:*MODIS土地覆盖由于分辨率较粗,对异质地表和小斑块的刻画有限,分类精度一般为*70%上下(IGBP方案全球平均75%)。不同地类精度差异较大,森林、草地类精度较高,城市和混合类型误差相对较多。因此在高精度或细尺度应用上MODIS数据可能需要进一步细化或与高分数据结合。
下载
现在XinGEO并不支持HDF数据的直接显示,因此建议下载GeoTIFF格式的数据。 CERN 数据中心提供了基于 MCD12Q1 v061数据制作的GeoTIFF数据,时间跨度为从 2001 年至 2022 年。
数据下载地址https://zenodo.org/records/8367523。打开 Zenodo 页面,DOI 为该数据集专属标识(请在 Zenodo 搜索 “MODIS MCD12Q1 Land Cover and Land Use Time Series Global Mosaics 2001-2022”);
页面通常显示文件列表,包括每个 GeoTIFF COG 文件名如:
lc_mcd12q1v061.t1_c_500m_s_20010101_20011231_go_epsg.4326_v20230818.tif
lc_mcd12q1v061.t1_c_500m_s_20020101_20021231_go_epsg.4326_v20230818.tif
…
点击 “Download all” 即可批量下载全部文件,也可点击每个单独的 “Download” 链接获取对应年份的 COG 文件。
文件名含义
字段位置 | 文件名片段 | 含义说明 |
---|---|---|
1 | lc | 表示数据类型为 Land cover(土地覆盖)。 |
2 | mcd12q1v061.t1 | 表示使用的源数据和波段:MCD12Q1(MODIS土地覆盖产品),v061(Collection 6.1版本),t1 表示 Land Cover Type 1(即 IGBP 分类方案)。 |
3 | c | 数据“类型”:c 表示 class(分类结果);与之相对应,p 表示“probability(概率/属性)”。 |
4 | 500m | 空间分辨率是 500 米。 |
5 | s | 表面层(surface),表示数据是地表表征。 |
6 | 20050101 | 开始时间:2005-01-01 (YYYYMMDD 格式) |
7 | 20051231 | 结束时间:2005-12-31 (YYYYMMDD 格式) |
8 | go | 地理范围:全球(Global),但不包含南极洲。 |
9 | epsg.4326 | 坐标系统使用 EPSG:4326(WGS84经纬度)。 |
10 | v20230818 | 数据的 版本或生成时间戳:2023-08-18(即文件生成/发布的日期)【注意:这一不是数据本身的时间覆盖,而是生成时间】 |
另外,其它分类如下:
- 原始分类t1 / t2 / t5
- t1 = Land Cover Type 1 → IGBP 17 类分类体系(最常用)。
- t2 = Land Cover Type 2 → UMD 分类体系(University of Maryland)。
- t5 = Land Cover Type 5 → Plant Functional Type (PFT) 植物功能型分类。
- 生物群落属性分类p1 / p2
- p1* = Property 1 → LAI/FPAR Biome(叶面积指数/光合有效辐射吸收模型分类),用于植被参数化。
- p2 = Property 2 → NPP Biome(净初级生产力生物群落类型),和植被生产力、碳循环模拟相关。
- 表示分类或属性估计的可靠度p1a / p2a
- p1a = Property 1 Accuracy → p1 层的置信度/精度层。
- p2a = Property 2 Accuracy → p2 层的置信度/精度层。
- p2c
- p2c* = Property 2 Continuous → NPP Biome 的连续属性变量(例如比例/覆盖度之类的连续值,而不是离散类别)。
- qc
- qc* = Quality Control → 质量控制层,指示该像元的分类是否可靠(例如:0=好,1=低置信度,2=未分类,等等)。
Land Cover Type 1 — IGBP分类和代码值
代码值 | 英文类别 | 中文描述 | RGB |
---|---|---|---|
1 | Evergreen Needleleaf Forests | 常绿针叶林 | (5, 69, 10) |
2 | Evergreen Broadleaf Forests | 常绿阔叶林 | (8, 106, 16) |
3 | Deciduous Needleleaf Forests | 落叶针叶林 | (84, 167, 8) |
4 | Deciduous Broadleaf Forests | 落叶阔叶林 | (120, 210, 3) |
5 | Mixed Forests | 混交林 | (0, 153, 0) |
6 | Closed Shrublands | 密闭灌木地 | (198, 176, 68) |
7 | Open Shrublands | 稀疏灌木地 | (220, 209, 89) |
8 | Woody Savannas | 木本稀树草原 | (218, 222, 72) |
9 | Savannas | 稀树草原 | (251, 255, 19) |
10 | Grasslands | 草原 | (182, 255, 5) |
11 | Permanent Wetlands | 永久湿地 | (39, 255, 135) |
12 | Croplands | 农田 | (194, 79, 68) |
13 | Urban and Built-up Lands | 城镇与建设用地 | (165, 165, 165) |
14 | Cropland/Natural Vegetation Mosaics | 农田/自然植被混合地 | (255, 109, 76) |
15 | Permanent Snow and Ice | 永久冰雪 | (105, 255, 248) |
16 | Barren | 裸地 | (249, 255, 164) |
17 | Water Bodies | 水体 | (28, 13, 255) |
255 | Unclassified / No Data | 未分类/无数据 | 无色或透明 |
Land Cover Type 2 — UMD 分类和代码值
代码值 | 英文类别 | 中文描述 | RGB |
---|---|---|---|
0 | Water Bodies | 水体 | (28, 13, 255) |
1 | Evergreen Needleleaf Forests | 常绿针叶林 | (5, 69, 10) |
2 | Evergreen Broadleaf Forests | 常绿阔叶林 | (8, 106, 16) |
3 | Deciduous Needleleaf Forests | 落叶针叶林 | (84, 167, 8) |
4 | Deciduous Broadleaf Forests | 落叶阔叶林 | (120, 210, 3) |
5 | Mixed Forests | 混交林 | (0, 153, 0) |
6 | Closed Shrublands | 密灌木地 | (198, 176, 68) |
7 | Open Shrublands | 稀疏灌木地 | (220, 209, 89) |
8 | Woody Savannas | 木本稀树草原 | (218, 222, 72) |
9 | Savannas | 稀树草原 | (251, 255, 19) |
10 | Grasslands | 草原 | (182, 255, 5) |
11 | Permanent Wetlands | 永久湿地 | (39, 255, 135) |
12 | Croplands | 农田 | (194, 79, 68) |
13 | Urban and Built-up Lands | 城镇/建筑用地 | (165, 165, 165) |
14 | Cropland/Natural Vegetation Mosaics | 农地/自然植被混合地 | (255, 109, 76) |
15 | Non-Vegetated Lands | 非植被地 | (249, 255, 164) |
Land Cover Type 5 — PFT分类和代码值
代码值 | 英文类别 | 中文描述 | RGB |
---|---|---|---|
0 | Water Bodies | 水体 | (28, 13, 255) |
1 | Evergreen Needleleaf Trees | 常绿针叶树 | (5, 69, 10) |
2 | Evergreen Broadleaf Trees | 常绿阔叶树 | (8, 106, 16) |
3 | Deciduous Needleleaf Trees | 落叶针叶树 | (84, 167, 8) |
4 | Deciduous Broadleaf Trees | 落叶阔叶树 | (120, 210, 3) |
5 | Shrub | 灌木 | (220, 209, 89) |
6 | Non-Cultivated Herbaceous | 非耕作草本 | (182, 255, 5) |
7 | Cereal Croplands | 谷类作物地 | (218, 222, 72) |
8 | Broadleaf Croplands | 阔叶作物地 | (194, 79, 68) |
9 | Urban and Built-up Lands | 城镇与建设用地 | (165, 165, 165) |
10 | Permanent Snow and Ice | 永久冰雪 | (105, 255, 248) |
11 | Non-Vegetated Lands | 非植被地 | (249, 255, 164) |
上传和加载
FROM-GLC (清华大学)
数据概况:*FROM-GLC(Finer Resolution Observation and Monitoring of Global Land Cover)系列由清华大学宫鹏教授团队研制,是中国在全球土地覆盖制图领域的另一重要成果[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=The first 10,resolution global land cover map)[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=provide a better environmental monitoring,was realized by Tsinghua University)。2014年团队发布了*全球首张30米土地覆盖图(基于2010年前后Landsat数据)[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=provide a better environmental monitoring,was realized by Tsinghua University),采用更细致的分类体系(达28类)以提供比GlobeLand30更详尽的地物区分。然而由于类别丰富,初版30m地图的总体精度相对较低,仅约52.8%[essd.copernicus.org](https://essd.copernicus.org/articles/13/2753/2021/#:~:text=produced the global 30 and,temporal differences among the Landsat)。随后,团队利用2015年的全球样本库改进算法,并创新性地将30m样本迁移用于更高分辨率制图,成功制得全球首张10米土地覆盖图(基于2017年Sentinel-2影像)[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=The first 10,resolution global land cover map)[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=In recent years%2C more and,resolution global land cover map)。该FROM-GLC10 (2017)*产品采用与GlobeLand30类似的*10大类地表类型,以更简化的分类提升准确率。验证结果显示,2017年10米产品的总体精度达72.76%,与30米版本精度相当且提供了更丰富的空间细节[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=This work proposed the theory,GLC30 product)。这标志着全球土地覆盖制图正式进入10米时代。
时空分辨率:*FROM-GLC系列包含不同期次和分辨率的数据:已发布的有*2010年30m (FROM-GLC30)和2017年10m (FROM-GLC10)两期。空间分辨率分别为30米和10米。分类覆盖全球陆地。更新频率目前非定期(属于阶段性科研产品),2010和2017两个时点的数据各自独立。最新研究显示团队亦开发了1985-2020年5年间隔的30m土地覆盖演变数据(GLC_FCS30D),以及2015年细分类30m产品(GLC_FCS30-2015,包含30类)等[mdpi.com](https://www.mdpi.com/2073-445X/13/4/522#:~:text=of 30 m encompass the,dataset was developed by the)[essd.copernicus.org](https://essd.copernicus.org/articles/13/2753/2021/#:~:text=Over past decades%2C a lot,cover)。但这些可能仍在学术发布阶段,尚未成为正式产品。
数据格式与获取:*FROM-GLC数据通过清华大学地学平台提供,**GeoTIFF格式**按块下载。2017年10m数据可在清华大学Earth System Science数据平台申请并免费下载[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=other years or different sensors,GLC30 product)。用户需注册并登录*清华ESS数据平台(data.ess.tsinghua.edu.cn)后,根据说明下载相应区域的GeoTIFF文件[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=other years or different sensors,GLC30 product)。30m数据亦可通过该平台获取或联系作者团队。开放性:*FROM-GLC系列产品对全球用户*免费开放,仅要求在使用和发表成果时给予适当署名致谢[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=other years or different sensors,GLC30 product)。暂无额外商业限制,但作为学术数据,建议联系团队了解潜在用途许可。
最新:清华大学数据平台已经不能下载,由星云数据服务平台提供下载(但好像也不能下载)。
FAO Global Land Cover SHARE
数据概况:GLC-SHARE是联合国粮农组织(FAO)于2014年发布的全球土地覆盖数据库。它采用约1公里(30角秒)空间分辨率,将各国“最佳可用”土地覆盖数据与全球卫星影像分类结果相结合,生成统一的全球覆盖图。GLC-SHARE提供了11个主题层,每层代表一种主要土地覆盖类型在每个1km网格中的比例(0–100%)。这11类包括:人工表面(建设区)、耕地、草地、树木覆盖区、灌木覆盖区、天然湿地、红树林、稀疏植被、裸地、积雪冰川、水体。例如,一个像元同时给出森林覆盖率、耕地覆盖率等。通过这种分层方式,GLC-SHARE在全球范围内保留了国家精细数据的细节,尽可能融合各国高精度制图成果,提高整体可靠性。数据的时态范围被标记为1998-2012年*),意味着所采用的数据源主要在这一时期,数据库相当于千禧年左右的土地覆盖状况综合。GLC-SHARE发布后未进行年度更新,仅此1.0测试版**产品,但作为baseline具有参考价值。
时空分辨率:*空间分辨率约*1平方公里(30″经纬度格网)。覆盖全球陆地。时间上为静态数据,代表2000年前后平均情况,不随时间更新)。适合作为2000年左右土地覆盖基线数据使用,不反映此后的变化。
数据详细说明:glc-share-doc.pdf
Land Cover Classification System (LCCS): 分类 概念和用户手册
数据格式与获取:*FAO通过其GeoNetwork平台提供GLC-SHARE数据下载和地图服务。数据以*GeoTIFF栅格格式提供,每层一个GeoTIFF(或已合成一个多波段GeoTIFF),地理坐标系WGS84。用户可在FAO GeoNetwork页面查找GLC-SHARE条目获取下载链接)。此外,提供OGC WMS服务以便在线调用。数据为免费公开获取。**使用限制:**FAO规定GLC-SHARE数据可自由用于教育、科研、个人或其他非商业用途,无需事先许可,但须完整注明FAO及数据名称以示来源。禁止将数据部分或全部用于商业销售等用途,若有商业目的需取得FAO书面许可。因此在软件系统集成中一般没有限制,但若涉及商业发行需注意许可条款。
参考文献:
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【1】 ESA – “ESA WorldCover 2020 – Info” (2025年更新)[worldcover2020.esa.int](https://worldcover2020.esa.int/#:~:text=,overall accuracy)[worldcover2020.esa.int](https://worldcover2020.esa.int/#:~:text=The ESA WorldCover product has,see the Product Validation Report)
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【2】 ESA – “WorldCover 2020 Download说明”(2025年)[worldcover2020.esa.int](https://worldcover2020.esa.int/download#:~:text=The ESA WorldCover 10 m,There are 2651 tiles)[worldcover2020.esa.int](https://worldcover2020.esa.int/download#:~:text=Terms of use)
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【3】 ESA – “ESA WorldCover 2021 – Info”(2025年更新)[worldcover2021.esa.int](https://worldcover2021.esa.int/#:~:text=,overall accuracy%2C independently validated)worldcover2021.esa.int
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【6】 Copernicus Land – “Global Land Cover 100m – Characteristics”(2019版)[land.copernicus.eu](https://land.copernicus.eu/en/products/global-dynamic-land-cover/copernicus-global-land-service-land-cover-100m-collection-3-epoch-2019-globe#:~:text=Spatial resolution%3A)[land.copernicus.eu](https://land.copernicus.eu/en/products/global-dynamic-land-cover/copernicus-global-land-service-land-cover-100m-collection-3-epoch-2019-globe#:~:text=Update frequency%3A)
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【26】 Copernicus Land – “100m Land Cover 2019 – Thematic accuracy”[land.copernicus.eu](https://land.copernicus.eu/en/products/global-dynamic-land-cover/copernicus-global-land-service-land-cover-100m-collection-3-epoch-2019-globe#:~:text=Thematic accuracy%3A)
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【6】 Copernicus Land – “Download via API说明”[land.copernicus.eu](https://land.copernicus.eu/en/products/global-dynamic-land-cover/copernicus-global-land-service-land-cover-100m-collection-3-epoch-2019-globe#:~:text=Download full dataset)
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【10】 NASA LAADS – “MODIS MCD12Q1 产品信息”[ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov](https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/missions-and-measurements/products/MCD12Q1/#:~:text=Instrument%3A MODIS Processing Level%3A Level,Number%3A PGE41 File Naming Convention)
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【38】 ResearchGate – “MODIS全球土地覆盖75%精度评估”researchgate.net
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【9】 Zenodo – “MODIS 2001-2022 COG数据描述”[zenodo.org](https://zenodo.org/records/8367523#:~:text=The yearly land use and,qc)
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【12】 UN-SPIDER – “GlobeLand30 数据源介绍”[un-spider.org](https://www.un-spider.org/links-and-resources/data-sources/land-cover-map-globeland-30-ngcc#:~:text=Requirements%3ARegistration necessary Data type%3Aland use%2C,2010)
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【33】 ESSD期刊 – “GLC_FCS30-2015 文章摘要”[essd.copernicus.org](https://essd.copernicus.org/articles/13/2753/2021/#:~:text=and a greater diversity of,paper are free access at)[essd.copernicus.org](https://essd.copernicus.org/articles/13/2753/2021/#:~:text=similar image data along with,temporal differences among the Landsat)
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【19】 清华大学 – “全球首幅10米分辨率地表覆盖图新闻”[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=This work proposed the theory,GLC30 product)[tsinghua.edu.cn](https://www.tsinghua.edu.cn/en/info/1244/2976.htm#:~:text=other years or different sensors,GLC30 product)
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【36】 UN-SPIDER – “GLC-SHARE (FAO) 数据源信息”[un-spider.org](https://www.un-spider.org/links-and-resources/data-sources/land-cover-map-glc-share-fao#:~:text=File type%3Atiff %2C 62,2012 Technical Specifications)[un-spider.org](https://www.un-spider.org/links-and-resources/data-sources/land-cover-map-glc-share-fao#:~:text=Copyright%3A Exclusive right to the,means for resale or other)
中国土地利用数据GlobeLand30
GlobeLand30数据集是中国国家高技术研究发展计划(863计划)全球地表覆盖遥感制图与关键技术研究项目的重要成果。该数据集包含十个主要的地表覆盖类型,分别是耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地、冰川和永久积雪。 它是全球首个30米尺度的地表覆盖图,于2014年首发,具有自主知识产权。GlobeLand30目前提供2000年、2010年和2020年三个时期的全球数据。相比早期1km/300m产品,GlobeLand30的精细度大幅提高,被广泛认为是数据质量最好的全球覆盖数据之一。独立评估显示其2010年产品总体精度在75–80%左右;研制方报告的总体分类准确率超过80%)。2020年数据在前期方法基础上更新,结合了新的影像数据和算法改进,预期维持了高精度。
GlobeLand30数据成果(2010期)
地表覆盖及其变化对于环境变化研究、地理国(世)情监测、可持续发展规划等是不可或缺的重要基础信息和关键参量。目前现有的全球地表覆盖数据集分辨率从1公里到300米,远远不能满足需求,急需更高分辨率全球地表覆盖数据集。中国研制的GlobeLand30数据集是全球首套30米分辨率全球地表覆盖数据集,包含了更加丰富详尽的全球地表覆盖空间分布信息,能更好地刻画大多数人类土地利用活动及其所形成的景观格局。
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2000年和2010年GlobeLand30数据集可支持地表覆盖变化的监测和分析。该数据集由同一个研究团队利用相同的分类方法研制,具有较好的一致性,确保了数据分析的客观性和准确性。
上述数据来自全球地表覆盖数据
下载过程
全国地理信息资源目录服务系统提供了全球范围内的GlobeLand30数据集,注册后,可以免费下载该数据。
数据预览
上述下载的数据是一个压缩包N50_35_2010LC030.zip
,解压缩后文件,一般我们只需要关注扩展名为tif的文件即可。
一个分幅数据压缩包中包含分类成果文件、坐标信息文件、分类影像接图表文件、元数据文件和说明性文件5部分。
可以将所有文件上传到云资源管理器,也可以只上传n50_35_2010lc030.tif
。查看该数据的信息,我们可以看出像素类型是无符号整型,分辨率是30m。
数据加载
GlobeLand30同时规定了符号化,下面是代码对应的颜色值。
代码 | 英文类别 | 中文类别 | 颜色值(RGB) | 内容描述 |
---|---|---|---|---|
10 | Cultivated Land | 耕地 | 250,161,255 | 用于农业、园艺和园地耕作的土地 |
20 | Forest | 森林 | 0,99,0 | 林木覆盖且植被覆盖率超过30%的土地 |
30 | Grassland | 草地 | 99,255,0 | 天然草被覆盖且覆盖率超过10%的土地 |
40 | Shrubland | 灌木林地 | 0,255,119 | 灌木覆盖且覆盖率超过30%的土地 |
50 | Wetland | 湿地 | 0,99,255 | 覆盖湿地植物或包含水体的土地 |
60 | Water Bodies | 水体 | 0,0,255 | 陆域范围内的水域区域 |
70 | Tundra | 苔原 | 99,99,51 | 极地地区覆盖地衣、苔藓、多年生耐寒草本及灌木的土地 |
80 | Artificial Surfaces | 人造地表 | 255,0,0 | 经人类活动改造的地表 |
90 | Bareland | 裸地 | 191,191,191 | 植被覆盖率低于10%的土地 |
100 | Permanent Snow & Ice | 永久积雪与冰川 | 198,239,255 | 被永久性积雪、冰川和冰盖覆盖的土地 |
255 | None | 无 | 0,198,255 | 无 |
数据处理
数据其值为零的是无效部分,但是没有指定无效值,最好还是设置NoData=0,这样可以更好的进行显示,可以使用栅格导出工具对数据进行重新导出。在工程管理器该栅格图层的菜单-导出栅格对栅格数据进行导出,只需要设置NoData=0即可。
EGM96高程基准
1 . 由来与研制背景 EGM 96(Earth Gravitational Model 1996)是由 NASA 戈达德航天飞行中心(GSFC)和美国国家成像与测绘局(NIMA,现 NGA)联合研制的地球重力场模型。它在 1996 年正式发布,用来描述大地水准面(Geoid)相对于 WGS 84 椭球面的起伏,是全球 GPS 高程转换和许多测绘、导航系统默认的垂直参考基准。维基百科science.gsfc.nasa.gov
2 . 技术参数与分辨率 EGM 96 采用 360 阶 / 360 阶的球谐展开,可解析到约 15′ × 15′(经纬度)——大约 50 km 以内的空间分辨率。模型给出了多达 130 , 317 个归一化球谐系数以及它们的误差协方差,用以计算全球任何一点的重力位与大地水准面起伏。维基百科
3 . 数据来源与解算方法 模型的观测组合包括:卫星轨道追踪(LAGEOS、GPS、SLR 等)、卫星高度计海面高度异常、全球陆地与海洋重力测量,以及区域加密重力网。EGM 96 采用“组合—分块—微分求积”三步法:
- 0–70 阶 多源观测联合平差;
- 71–359 阶 块对角(block-diagonal)解算;
- 第 360 阶 用数值积分补偿高阶信号。science.gsfc.nasa.gov
4 . 数据发布形式 官方同时发布:
- 球谐系数文件(egm96_to360.tgz):适合科研和高精度应用;
- 格网高程异常文件(egm96_15.gtx / .grd):15′×15′ 格网,可直接供 GIS/DEM 软件转换 GPS 椭球高程→正射高程;
- EPSG 代码:5773(“EGM96 height”)与相应派生坐标系,方便在测绘软件中调用。维基百科
5 . 典型应用场景
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GPS 高程改正:将测得的椭球高程 h 转为正射高程 。
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DEM 与正射影像生产:SRTM、ASTER GDEM 等高程数据默认参考 EGM 96。
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遥感与海洋学:用于海面地形校正、海潮模型初始化。
6 . 精度与局限 全球平均大地水准面误差约 ±0.5–1 m;极地、高山区(喜马拉雅、南极内陆)因地面重力稀缺,误差可达数米。随着 GOCE、GRACE 等卫星重力资料发布,2008 年出现了更高阶(至 2190 阶)的 EGM 2008,可将分辨率提高到 2.5′。然而因硬件与软件兼容性,EGM 96 仍在 GNSS 接收机与历史测量成果中广泛使用。ngs.noaa.gov维基百科
7 . 与 WGS 84 椭球的关系 EGM 96 给出的 大地水准面起伏 在全球范围介于约 –105 m 至 +85 m。对同一点:
- 如果 GPS 报告椭球高程 h = 550 m,且 EGM 96 网格提供 N = 27 m;
- 则正射高程 H = h - N = 523 m。
8 . 关键物理常数(EGM 96)
参数 | 数值 | 说明 |
---|---|---|
GM | 398 600.4415 × 10⁹ m³ s⁻² | 地球引力常数(零潮系) |
a | 6 378 136.3 m | 参考椭球长半轴 |
1/f | 298.257 | 椭球扁率 |
小结 EGM 96 是 20 世纪末全球最权威的大地水准面模型,为 GPS-测绘一体化提供了统一高程基准,在多个行业标准与软件中仍是默认选项。理解其精度、局限及与更新模型(EGM 2008、EIGEN-6C4 等)的差异,有助于合理选择垂直基准并提高高程数据的一致性与可靠性。