Zeitschrift für Fernerkundung und GIS

Abstrakt

Bewertung der absoluten Oberflächenhöhengenauigkeit verschiedener DEMs unter Verwendung von Ground Truth-Daten über dem Königreich Bahrain

Hameid NA, Bannari A, Kadhem G

Bei kleinen Inseln können genaue digitale Geländemodelle (DEM) dabei helfen, den Anstieg des Meeresspiegels vorherzusagen und die Auswirkungen auf Küstenzonen, Hochwasserrisiken, Überflutungsmodelle, Erosionen und Erdrutsche sowie das Prozessmanagement bei Umweltkatastrophen besser zu verstehen. Derzeit sind DEMs aus verschiedenen Quellen verfügbar, die weltraumgestützte Systeme, Photogrammetrie, Vermessung, topografische Höhenlinien usw. verwenden. Ziel dieser Studie ist ein Vergleich der Genauigkeit der absoluten Oberflächenhöhen von vier unabhängigen DEM-Datensätzen über einer kleinen Insel im Königreich Bahrain. Die ersten beiden DEMs wurden mit dem weltraumgestützten Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM-V4.1) und dem Advanced Space borne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER-V2.1) mit einer Pixelgröße von 30 m aufgenommen. Die zweiten beiden DEMs mit einer räumlichen Auflösung von 2,5 m (DEM-2.5) und 5 m (DEM-5) wurden aus zwei verschiedenen topografischen Höhenlinienkarten im Maßstab 1:5000 bzw. 1:25000 unter Verwendung der inversen distanzgewichteten (IDW) Interpolationsmethode abgeleitet. Zu Validierungszwecken wurde ein Datensatz mit 400 gleichmäßig über das Untersuchungsgelände verteilten Bodenpasspunkten verwendet. Sie wurden mit einem Differential Global Position System (DGPS) gemessen, das Genauigkeiten von ± 1 bzw. ± 2 cm für Planimetrie und Altimetrie gewährleistet. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass das abgeleitete DEM-2.5 die beste Genauigkeit von ± 0,55 m aufweist, was in Bezug auf die Toleranz bzw. den maximalen Fehler von ± 0,78 m, der auf Grundlage der Ausbreitung von Fehlerquellen berechnet wurde, ausgezeichnet ist. Außerdem weist das DEM-5 in Bezug auf die berechnete Toleranz von ± 1,54 m eine sehr gute Genauigkeit von ± 1,37 m auf. Dann zeigt SRTM eine zufriedenstellende Leistung mit einer Genauigkeit von ± 3,00 m, die unter der von der NASA für den afrikanischen Kontinent und den Nahen Osten empfohlenen absoluten vertikalen Höhengenauigkeit (± 5,6 m) liegt. Schließlich ist die erreichte ASTER-Genauigkeit von ± 8,40 m besser als der von USGS und JAXA geschätzte Fehler (± 17,01 m).