资源三号卫星DEM数据与全球开放DEM数据的误差对比

发布时间：2021-08-08 22:19

　　全球开放DEM数据为数字地形分析提供了重要数据源。与已有的全球开放DEM数据相比,资源三号卫星具有更高的空间分辨率、更大的覆盖范围和更好的现势性。将资源三号卫星生成的DEM数据与全球开放DEM数据进行误差对比则为基于资源三号卫星的全球DEM数据研制提供科学依据。本文以山西省中部太原市为研究区,基于高精度激光点云数据生成DEM为参考数据,对资源三号卫星影像生成的DEM数据与全球典型的开放DEM数据（AW3D30、SRTM1和ASTER GDEM）的误差进行了对比分析,并获得了其在不同坡度等级下绝对误差与相对误差的平均值、平均绝对值、均方根值和标准偏差值。研究结果表明:①4种DEM数据的误差分布均具有较好的对称性。同时,平均误差接近于0 m,SRTM1和ASTER GDEM数据更是如此。因此均方根误差值与标准偏差值近似一致;②资源三号DEM具有最高的精度,误差最小（均方根误差4.6 m）。其次为AW3D30数据（均方根误差5.6 m）和SRTM1数据（均方根误差8.8 m）。ASTER GDEM数据误差最大（均方根误差12.6 m）,精度最差;③资源三号DEM、SRTM1和ASTER GD... 

【文章来源】：地球信息科学学报. 2020,22(03)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

山西省中部太原市及其周围区县地势

从图2可以看出：在情形“A”中，相邻点之间从参考DEM和其他DEM提取的高程值的变化趋势一致；在情形“B”中，这种变化情况则相反。为了对这种变化趋势进行定量评价，本研究中主要采用相对误差来衡量，它相邻点或邻近点的绝对误差之差与距离的比值。类似于坡度，在本研究中以百分比形式显示，其计算方法如式（2）所示。式中：RE指相对误差，AEi指采样点i的绝对误差；AEj指采样点j的绝对误差；Dij指采样点i与采样点j的水平距离。

从图3可以看出：4种DEM数据的平均误差（ME）均大于0 m，其中SRTM1 DEM和ASTER GDEM V3数据平均误差较小，其次为资源三号DEM,AW3D30 DEM平均误差最大；在误差分布集中性上，资源三号DEM数据最集中，其次为AW3D30 DEM，然后是SRTM1 DEM,ASTER GDEM V3数据误差分布最分散；数据误差大小（MAE、RMSE和STD）与误差分布集中性保持一致，误差分布越集中，误差越小，精度越高。通过计算4种DEM数据绝对误差在不同坡度等级下的定量评价指标，结果如表2所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原地区3种全球DEM精度对不同地形因子的响应[J]. 高志远,谢元礼,王宁练,蒋广鑫,周鹏.  水土保持通报. 2019(02)
[2]低山丘陵区多源数字高程模型误差分析[J]. 张玉伦,王叶堂.  遥感技术与应用. 2018(06)
[3]全球高分辨率数字高程模型研究进展与展望[J]. 李振洪,李鹏,丁咚,王厚杰.  武汉大学学报(信息科学版). 2018(12)
[4]高分辨率光学卫星遥感影像高精度无地面控制精确处理的理论与方法[J]. 龚健雅,王密,杨博.  测绘学报. 2017(10)
[5]SRTM1 DEM与ASTER GDEM V2数据的对比分析[J]. 武文娇,章诗芳,赵尚民.  地球信息科学学报. 2017(08)
[6]资源三号测绘卫星DSM与ASTER GDEM精度对比分析——以高海拔山区为例[J]. 张弛,葛莹,王冲,肖胜昌,李云婷,张骏源.  测绘工程. 2016(08)
[7]DEM数据在黄土高原典型地貌区的误差分布[J]. 赵尚民,何维灿,王莉.  测绘科学. 2016(02)
[8]资源三号卫星影像DEM提取与精度分析[J]. 兰穹穹,郝雪涛,齐怀川.  遥感信息. 2015(03)
[9]我国数字高程模型与数字地形分析研究进展[J]. 汤国安.  地理学报. 2014(09)
[10]基于ICESat/GLAS数据的中国典型区域SRTM与ASTER GDEM高程精度评价[J]. 杜小平,郭华东,范湘涛,朱俊杰,严珍珍,詹勤.  地球科学(中国地质大学学报). 2013(04)



本文编号：3330776