基于ARCGIS的SRTM地形数据适用性研究

发布时间：2020-05-26 18:56

【摘要】：由航天飞机雷达地形测绘任务得到的数字高程模型(SRTM DEM)是目前能够免费下载获取的全球范围的DEM数据。但由于航天飞机合成孔径雷达侧视的几何特征和轨道等因素,致使SRTM数据质量特征有着一定的盲区。本研究首先以我国标准化生产的1:10000 DEM为参考数据,以韭园沟黄土高原为实验样区,采用等高线套合差和高程点中误差判断数据精度。然后通过对数据坡面因子和水文因子的研究来分析其适宜性。结果显示,SRTM DEM的坡面因子的精度低于1:10000 DEM,SRTM DEM对坡度有一定平滑效果,而坡向在平缓区的损失量也较大。在提取水文时,SRTM DEM精度有所降低,但在黄土高原区可以替代1:10000DEM。
【图文】：

深入地剖析。本研究的主要目的是量化分析SRTMDEM的数据质量，并在此基础上探讨SRTMDEM的适用范围。这对于SRTMDEM数据的精度评价，了解SRTMDEM基本数据属性具有重要的理论意义。1.技术路线本文基于ESRI公司ArcGIS空间分析模块的功能应用，以1：10000比例尺DEM数据为参考真值，通过比较SRTM地形数据和作为参考真值DEM的高程中误差，等高线套合差来判断数据的精度。并通过坡面因子、水文因子等地形描述参数的分析,探讨SRTMDEM表达地表形态的能力及适用范围与条件。具体技术路线如图1-1。2.实验与结果分析2.1实验数据介绍实验选取黄土高原韭园沟区域为实验数据（图2-1，图2-2）。韭园沟区域在绥德县城内，其流域面积约为70.7平方公里，主沟道长约为18km，以黄土地貌为主的陕北高原，其黄土覆盖范围广，厚度大，第四纪地层发育完整。黄土塬、梁、茆以及沟壑、黄喀斯特等地貌发育十分典型，，基本涵盖了黄土高原大部分的地貌组合及景观形态。2.2数据预处理2.2.1投影转换利用ArcGIS软件的DefineProjection坐标转换工具，将SRTMDEM现使用的坐标系统转数据预处理投影转换数据配准实验数据精度分析适用性分析高程中误差等高线套合差坡度因子分析坡向因子分析水文因子分析图1-1技术路线图图2-11：10000DEM图2-2SRTMDEM/67/

换成与1:10000DEM相一致的坐标系统。即北京54投影坐标系。2.2.2配准实验前期需对数据进行配准，在SRTMDEM的数据区域匹配相应位置的韭园沟子区域，利用ArcGIS软件中进行地理配准，寻找相同的控制点进行配准。配准的控制点信息如表2-1。配准误差为4.36478。2.3SRTMDEM精度评价2.3.1中误差精度评价基于ArcGIS软件，在1：10000DEM上选取相当量的高程点作为计算中误差的检验点。在SRTMDEM上提取相应点的高程值，以此为基础进行中误差计算。利用GeostatisticalAnalyst模块对1:10000DEM高程点进行比例为0.01%的检查点提取（图2-3）。然后采用ExtractValuetoPoints提取SRTMDEM中相应位置点的高程值，导出数据，利用Excel对高程数据进行处理，计算高程中误差、最大误差、平均误差（表2-2）。图2-3选取高程点控制点号X源Y源X地图Y地图误差12345*441551*342085*239168*14794*42064*158061*1160981*2159305*3159530*4161559*441551*342124*239192*134814*42134*158061*1160981*2159313*3159524*41615504.36478表2-1配准误差表2-2误差结果表点名SRTMDEM高程值(米)1:10000DEM高程值（米）最大误差平均误差中误差1234567891011121314......*967*997*014*952*997*040*051*020*921*973*982*880*984*965*959*015*021*942*012*051*043*024*915*978*966*887*973*9536213.4314.62学术研究/68/

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本文编号：2682268