MNT et MNE gratuits : où télécharger des modèles d'élévation et que vérifier

Les données d'élévation gratuites se présentent sous deux formes très différentes. Les modèles mondiaux couvrent presque toutes les terres à environ 30 mètres et ont été mesurés depuis l'espace : ils décrivent donc le dessus de la surface, canopée et bâtiments compris. Les programmes lidar nationaux couvrent un seul pays à un mètre ou mieux et livrent en général le terrain nu. Le bon choix dépend du travail, et de trois vérifications souvent oubliées : surface ou terrain, référence verticale et licence.

Modèles d'élévation mondiaux (environ 30 m)

Copernicus DEM GLO-30 est un modèle de surface mondial sur une grille d'une seconde d'arc (environ 30 m), issu des données radar de TanDEM-X acquises entre 2011 et 2015. Les altitudes se réfèrent au géoïde EGM2008, et les versions à 30 m et 90 m sont disponibles dans le monde entier sous licence gratuite.

Le SRTM à une seconde d'arc (SRTMGL1) provient de la mission radar de la navette spatiale de février 2000 et couvre les terres entre 60° N et 56° S, avec des altitudes en mètres au-dessus du géoïde EGM96 ; ses lacunes ont été comblées à partir d'autres jeux de données. NASADEM est un retraitement des mêmes données SRTM, avec un meilleur comblement des lacunes et une référence au géoïde. AW3D30 est un modèle de surface à une seconde d'arc issu du capteur optique PRISM du satellite ALOS, gratuit pour un usage commercial ou non après inscription. ASTER GDEM version 3 étend la couverture jusqu'à 83° N et 83° S sur le géoïde EGM96, même si sa propre documentation prévient que des anomalies et des artefacts subsistent.

Programmes lidar nationaux (1 m et mieux)

Là où un programme national existe, c'est en général le meilleur point de départ. Aux États-Unis, le programme 3D Elevation Program de l'USGS (3DEP) publie des MNE sol nu — 1 m là où le lidar a été volé, et une couverture continue à 1/3 de seconde d'arc de tout le pays —, gratuitement et sans restriction d'usage, en général rapportés au NAVD88. En Angleterre, le LIDAR Composite DTM de l'Environment Agency couvre environ 99 % du pays à 1 m sous Open Government Licence, rapporté à l'Ordnance Datum Newlyn, à partir de levés d'une précision verticale annoncée de ±15 cm RMSE.

De nombreux autres pays publient des terrains issus du lidar par leurs agences cartographiques, et des portails comme OpenTopography hébergent des modèles mondiaux à côté de jeux de données nationaux. Préférez la page de téléchargement de l'agence elle-même : la référence, la précision et la licence y sont indiquées.

Surface ou terrain ? La première vérification

Copernicus DEM et AW3D30 sont des modèles de surface : en forêt, ils donnent la canopée ; en ville, les toits. Le SRTM et ASTER, mesurés d'en haut par radar et par imagerie stéréo, sont affectés de la même manière par la végétation et les bâtiments. Cela convient au relief régional, à la visibilité à l'échelle du paysage ou à un premier regard sur un site, et pas à ce qui exige le sol : quantités de terrassement, écoulement sur des versants boisés, cotes de projet.

Les MNT lidar retirent végétation et bâtiments ; l'USGS définit les données sol nu comme un terrain débarrassé de la végétation, des bâtiments et des autres structures construites.

Jeux de données d'élévation gratuits comparés
Jeu de donnéesCouvertureGrilleCe qu'il décritAltitudes rapportées àLicence
Copernicus DEM GLO-30Mondiale1 seconde d'arc (≈30 m)Modèle de surface (radar)Géoïde EGM2008Licence gratuite, mondiale
SRTM 1 seconde d'arc60° N – 56° S1 seconde d'arc (≈30 m)Surface (radar, 2000)Géoïde EGM96Ouvert, sans restriction
NASADEM60° N – 56° S1 seconde d'arc (≈30 m)SRTM retraitéGéoïdeDonnées ouvertes de la NASA
AW3D30Terres du monde entier1 seconde d'arc (≈30 m)Modèle de surface (optique)Altitude au-dessus du niveau de la merGratuit après inscription, conditions JAXA
ASTER GDEM v383° N – 83° S1 seconde d'arc (≈30 m)Surface (stéréo optique)Géoïde EGM96Gratuit, fourni tel quel
USGS 3DEPÉtats-Unis1 m (zones lidar), 1/3 de seconde d'arc continuSol nuEn général NAVD88Gratuit, sans restriction d'usage
LIDAR Composite DTM (Angleterre)≈99 % de l'Angleterre1 mSol nuOrdnance Datum NewlynOpen Government Licence

Référence verticale : la deuxième vérification

Les modèles mondiaux donnent des altitudes au-dessus d'un géoïde — EGM2008 pour Copernicus DEM, EGM96 pour le SRTM et ASTER GDEM —, tandis que les levés GNSS et beaucoup de MNE drone donnent des hauteurs au-dessus de l'ellipsoïde, et que les jeux nationaux utilisent leur propre référence, comme le NAVD88 aux États-Unis ou l'Ordnance Datum Newlyn en Angleterre. Les écarts atteignent des dizaines de mètres. Avant de comparer un MNE gratuit à votre levé, ramenez les deux à la même référence verticale ; une grille de géoïde fait la conversion.

Résolution n'est pas précision

Un pas de grille de 30 m indique la fréquence à laquelle une altitude est stockée, pas sa justesse. Un modèle mondial lisse dans ses cellules un stock, un gradin ou une tranchée, et ses erreurs verticales se comptent en mètres, pas en centimètres. Utilisez les données mondiales pour le contexte, la planification et l'analyse régionale ; utilisez un levé drone ou un MNT lidar pour les quantités.

Licences

Gratuit ne veut pas toujours dire sans condition. Le SRTM est partagé sans restriction, les produits 3DEP n'ont aucune restriction d'usage, le MNT composite anglais est sous Open Government Licence, AW3D30 est gratuit selon les conditions d'utilisation de la JAXA après inscription, et Copernicus DEM est publié sous sa propre licence gratuite. Lisez les conditions et conservez l'attribution que chaque licence demande.

Ouvrir des MNE gratuits dans STREAM

Les dalles mondiales et les produits 3DEP en secondes d'arc arrivent en coordonnées géographiques (latitude et longitude). Reprojetez-les dans le système de coordonnées projeté de votre projet — par exemple le fuseau UTM local — avant de les charger, afin que distances, surfaces et volumes soient mesurés en mètres. Téléchargez du GeoTIFF quand le portail le propose.

Plusieurs dalles d'une même zone se chargent comme une seule surface : STREAM assemble les MNE visibles en une mosaïque unique, si bien que l'analyse, les courbes de niveau et les profils lisent à travers les bords de dalles. Référence verticale convertit les altitudes avec une grille de géoïde (GTX, GeoTIFF, GRI ou BYN) dans un nouveau GeoTIFF et laisse le fichier téléchargé intact.

Questions fréquentes

Où télécharger des MNE gratuits ?

Les modèles mondiaux — Copernicus DEM, SRTM, NASADEM, AW3D30 et ASTER GDEM — couvrent presque toutes les terres à environ 30 m. Les programmes lidar nationaux, comme USGS 3DEP aux États-Unis et le LIDAR Composite DTM de l'Environment Agency en Angleterre, couvrent un seul pays à 1 m ou mieux.

Les MNE mondiaux gratuits sont-ils des modèles de sol nu ?

Non. Copernicus DEM et AW3D30 sont des modèles de surface qui incluent végétation et bâtiments, et le SRTM et ASTER en sont affectés de la même façon. Pour le sol nu, utilisez un MNT lidar national lorsqu'il existe.

Quelle référence verticale utilisent les MNE gratuits ?

Cela varie : Copernicus DEM utilise le géoïde EGM2008, le SRTM et ASTER GDEM l'EGM96, et les jeux nationaux leur propre référence, comme le NAVD88 aux États-Unis ou l'Ordnance Datum Newlyn en Angleterre. Ramenez les deux jeux à la même référence avant de les comparer à un levé.

Peut-on utiliser des MNE gratuits pour des cubatures de terrassement ?

Pas pour des quantités. Un modèle mondial à 30 m lisse stocks, gradins et tranchées dans ses cellules, et ses erreurs verticales se comptent en mètres. Utilisez-le pour le contexte et la planification, et un levé drone ou un MNT lidar pour les volumes.

STREAM ouvre-t-il les MNE gratuits ?

Oui. Reprojetez les dalles dans le système de coordonnées projeté de votre projet et chargez-les — plusieurs dalles d'une même zone forment une seule surface —, puis convertissez la référence verticale avec une grille de géoïde si elle diffère de celle de votre levé.

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