学术交流 全球数字高程产品概述

  20世纪80年代劈头,跟着地球体例科学的繁荣以及环球热门题目的钻探,环球数字高程产物需求明显补充,1988年首个环球数字高程产物ETOPO5颁发,ETOPO5采用众个邦度的数据源交融天生,大都地外高程采用古代的水准或三角丈量的式样获取,数据源、精度和质料均分别一。1999年,ASTERGDEM使命启动,开启了星载环球数字高程产物分娩的序幕。2000年,SRTM使命的启动,则代外了星载InSAR手艺环球测图本事的起源。现阶段运用最为广博的两项手艺即光学立体照相丈量及InSAR手艺,其对应的ASTER GDEM、AW3D及SRTM、TanDEM-XDEM也是浩繁环球数字高程产物中的俊彦。

  以下首要对目前最常用的几种环球数字高程产物实行精细先容,这些产物征求ETOPO、GTOPO30、SRTM、GMTED2010、ASTERGDEM、AW3D30及TanDEM-XDEM。为了便于阅读,此处给出本文顶用到的各缩写的对比外(外1)。

  地形是指地球外貌的上下升重形状,高程是描写地外升重形状最基础的几何量,而数字高程数据则是对地形高程讯息的数字化外达,正在天色、天气、地形地貌、地质灾祸、泥土和水文等各方面具有着广博的运用。最常用的涵盖数字高程讯息的产物模子为DEM、DTM及DSM。

  DEM是通过有限的地形高程数据告竣对地面地形的数字化模仿,是一组有序数值阵列样式外现地面高程的实体地面模子,其反应的是不包括自然及人工地物正在内的“裸地”高程讯息。DTM是描写各类地貌特点及自然地舆因素、与地面相干的社会经济和人文因素等非地貌特点的数字模子,其地貌特点包括高程及坡度、坡向、坡度蜕变率等各类地貌因子。DEM是DTM的一个子集,正在仅指地形高程数据时两者等价,均外现“裸地”高程讯息。而DSM则是包括丛林、桥梁、筑立物等自然及人工地物高度的地面高程模子,正在DEM的根底前进一步增添了地外地物的高程讯息。

  分别的精度目标源自分别的概率统计设施,其运用学科规模也不尽相通。正在测绘规模最常用的精度权衡目标为CEP1、LEP及RMSE。CEP1首要用于军事规模,其正在弹道学上的界说是以对象点为圆心一致个圆,假如兵器掷中此圆的概率为50%,则此圆的半径即是圆概率差错。LEP与CEP1界说相像,统计区域是以LEP数值为长度划得线别离举动平面精度和高程精度的权衡目标,而CE90和LE90的界说是由CEP1和LEP衍生而来。

  邦外里卫星正在颁发定位及高程精度时,寻常操纵CE90和LE90举动精度目标,然而有些钻探学者正在通过某些参考基准对数据实行质料评判时,时时采用RMSE举动精度目标。为利便实行精度对照,须要对其实行苛厉的换算,下面将其涉及到的几个常用的精度目标的换算闭联制成外2,外3。

  ETOPO是环球数字高程产物的开山祖师。1988年,美邦NGDC将美邦、西欧、日本、韩邦、澳大利亚和新西兰等众个邦度和机构供给的高程及水深数据库网络并从新编制,颁发了最高5′经纬度网格的环球陆地和海洋高程产物ETOPO5,这是第一个被广博操纵的环球高程模子。实践上,ETOPO5正在海洋、美邦、欧洲、日本及澳大利亚区域供给了线′经纬度网格差别率的数据,而正在亚洲、南美洲、加拿大北部和非洲等数据匮乏的地域仅供给了1经纬度网格差别率的数据。因为ETOPO5数据产物是通过对已有的数据从新编制而成,以是并没有昭彰的数据精度。时时情形下,正在美邦、西欧、日本、韩邦、澳大利亚和新西兰地域数据精度最高,其详细精度取决于各数据源。

  2008-08NGDC又颁发了ETOPO1版本,供给环球限制1′经纬度网格差别率的陆地和海洋高程,旨正在提升ETOPO2v2的差别率和精度。ETOPO1分为Ice Surface和Bedrock两个版本,两个版本不同正在于处罚南极洲和Greenland区域数据时,Ice Surface描写的是冰盖层外貌的高程,而Bedrock描写的是基岩的高程。比拟较以往版本,ETOPO1交融了更众更优的数据集(数据源如外4所示),将其同一至统一水准及笔直基准下,并操纵ArcGIS、FME、MB-System和GMT软件对数据和DEM实行质料检查、处罚和网格划分,获取最终环球1′的地形模子。

  ETOPO是环球数字高程产物的开山祖师。1988年,美邦NGDC将美邦、西欧、日本、韩邦、澳大利亚和新西兰等众个邦度和机构供给的高程及水深数据库网络并从新编制,颁发了最高5′经纬度网格的环球陆地和海洋高程产物ETOPO5,这是第一个被广博操纵的环球高程模子。实践上,ETOPO5正在海洋、美邦、欧洲、日本及澳大利亚区域供给了线′经纬度网格差别率的数据,而正在亚洲、南美洲、加拿大北部和非洲等数据匮乏的地域仅供给了1经纬度网格差别率的数据。因为ETOPO5数据产物是通过对已有的数据从新编制而成,以是并没有昭彰的数据精度。时时情形下,正在美邦、西欧、日本、韩邦、澳大利亚和新西兰地域数据精度最高,其详细精度取决于各数据源。

  2008-08NGDC又颁发了ETOPO1版本,供给环球限制1′经纬度网格差别率的陆地和海洋高程,旨正在提升ETOPO2v2的差别率和精度。ETOPO1分为Ice Surface和Bedrock两个版本,两个版本不同正在于处罚南极洲和Greenland区域数据时,Ice Surface描写的是冰盖层外貌的高程,而Bedrock描写的是基岩的高程。比拟较以往版本,ETOPO1交融了更众更优的数据集(数据源如外4所示),将其同一至统一水准及笔直基准下,并操纵ArcGIS、FME、MB-System和GMT软件对数据和DEM实行质料检查、处罚和网格划分,获取最终环球1′的地形模子。

  因个人数据源包括地外地物的高程讯息,ETOPO1高程数据产物被同一认定为DSM数据产物,且其均采用对已有制图数据从新编制的分娩设施天生,同一将其编制至WGS84水准基准和MSL笔直基准下。因为数据的众源性,其并未给出昭彰的精度目标,环球分别区域的精度依赖于取用的相干数据源的精度。但值得证据的是,ETOPO1供给了完美的环球地形和水深遮盖,是目前可免得费操纵的独一供给海洋高程的环球数字高程产物。

  为了满意NASAEOS项目和其他环球蜕变钻探项目标需求,USGSEDC开辟了30″经纬度网格差别率的环球DEM产物GTOPO30。GTOPO30同样采用对已有制图数据从新编制的分娩式样,此中每个数据源都须要特定的处罚设施和质料保障措施,历经3年,于1996年达成并正式颁发。但其仅供给了陆地域域的地外高程,不供给海洋高程。

  GTOPO30环球DEM数据源于8个分别的数据库,近80%的陆地域域是基于美邦NIMA机构供给的DTED和DCW数据集编制而成,此中DTED数据遮盖率高达65%,其余未被DTED和DCW遮盖的陆地域域则首要源于小比例尺数字制图数据库和中等差别率的邦度DEM数据库。

  DTED是水准网格间距为3″的光栅地形数据库,其举动首要数据源鸠合到30″的经纬度网格上;DCW是基于1∶100万比例尺ONC系列(ONC是环球遮盖限制最大的比例尺根底舆图源的矢量舆图数据库,通过ANUDEM措施插值获取格网高程值;糟粕未被遮盖的区域则通过小比例尺数字制图数据库和中等差别率的邦度DEM数据库实行添加。数据交融进程中采用加权均匀法,每个数据源的权重遵循单位格与重叠区域角落的亲切水平确定,以便将分别数据源的高程差别降到最小,并最终将其同一至WGS84水准基准和MSL笔直基准下。

  同ETOPO系列数据产物形似,GTOPO30同样采用对已有制图数据从新编制的分娩设施,以是并没有给出同一的精度目标。固然如斯,但正在操纵时可能遵循钻探区域参考两个首要数据源的精度目标:DTED数据源高程RMSE约为18m,对应LE90为30m,DCW数据源高程RMSE约为93m,对应LE90为160m。Gesch(1998)采用遮盖29S—29N区域的365000个SLA点高程数据对GTOPO30实行质料评判,对应钻探区的具体高程RMSE约为70m。

  分娩一套具有同一数据源、同一质料及同一精度的环球数字高程产物,须要操纵环球一概的制图手艺,若采用古代的丈量设施辱骂常穷困且高贵的。跟着SAR手艺的问世,繁荣了两种基于SAR数据的高程反演设施:SAR立体丈量和SAR过问丈量。SRTM使命则很好的解说了InSAR手艺正在环球测图中的高效性和经济性。因为SAR信号正在桥梁、筑立物等地物外貌便会形成回波,其获取的高程数据时时包括地外地物的高程讯息,以是SRTM属于DSM数据产物。

  SRTM是由NASA、NIMA和DLR联合合营的邦际项目,于2000-02-11正式启动,历时11d。其雷达体例采用了1994年航天飞机上告成操纵过的SIR-C/X-SAR体例,并装备了两个雷达天线以告竣单轨过问丈量,一个位于航天飞机的有用载荷舱内,另一个位于从舱内延长60m桅杆的末梢。SRTM包括C波段和X波段,因为X波段的幅宽较窄,环球遮盖有限,以是最终产物以C波段数据为主,其成像形式为ScanSAR,幅宽为225km,产物遮盖限制为56S—60N,约占环球陆地面积的80%,征求1″、3″及30″等分别的经纬度网格差别率产物。

  2003年,NASA JPL颁发了初版SRTM,SRTMv1是由InSAR手艺处罚后的原始结果构成,这些数据都是未经编辑的,正在数据质料方面存正在必然的题目,如笔直差错、水域噪声、单像素差错及数据玄虚等,这正在水域及高海拔地域尤为彰彰,假使如斯,其如故站正在了基于遥感手艺获取环球数字高程数据手艺和行业的最前端。2006年,由NMA实行洪量编辑处事后颁发了SRTMv2版本,又被称为最终版,处分了个人v1版本中存正在的题目,具体露出出了优良的水体畛域及海岸线,但正在个人区域仍存正在玄虚形势。SRTMv2全差别率数据产物正在美邦版图限制内免费供给,但正在其他区域仅供给3″及30″差别率的数据产物。2013-11,LPDAAC借助MEaSUREs项目颁发了SRTMv3,即SRTMPlus产物,通过交融ASTERGDEMv2、USGSGMTED2010及USGSNED数据添补了完全玄虚,2015-08,NASA盛开了SRTMv31″差别率环球数字高程产物的免费下载通道。另外,CGIAR-CSI采用分别的插值算法和辅助DEM添补玄虚数据,正在3″差别率数据产物的根底上颁发了SRTMv4.1版本。

  SRTM数据产物以WGS84坐标系为水准参考、以EGM96大地水准面为笔直参考,其精度安排目标为:绝对高程精度为LE90优于16m,相对高程精度LE90优于10m;绝对定位精度CE90优于20m,相对定位精度CE90优于15m。然而,实践钻探说明,SRTM数据产物绝对高程精度LE90优于9m,是迄今为止正在遮盖限制、高程精度、公然水平等各方面归纳评判最好的环球数字高程数据。

  跟着环球各规模钻探对高差别率数字高程数据的需求持续加强,同时新的高程数据获取手艺持续闪现,2010年USGS和NGA合营,通过交融11种栅格数据源开辟了遮盖90S—84N限制的GMTED2010,因采用的数据源包括DSM数据,GMTED2010也被同一认定为DSM数据产物。GMTED2010共包括7.5″、15″及30″共3种经纬度格网差别率的环球数字高程产物,因数据源控制,正在格陵兰岛和南极洲GMTED2010仅供给了30″差别率的高程数据,其水准基准面参考WGS84坐标系、笔直基准面参考EGM96大地水准面。

  GMTED2010是采器材有众坐标系、众基准面和众差别率特色的11种栅格高程数据源汇编而成,此中NGA供给的1″差别率的SRTMDTED2为首要数据源,约占陆地面积的69.92%,其数据源的精细讯息如下外5所示。

  南极洲合格陵兰岛的高程数据首要通过ERS-1、ICESat激光测高和Geosat雷达测高数据获取。DTED1首要被用作欧亚大陆60N以北地域数据源,且与NED、SPOT5Reference3D、GEODATA9Version2及GTOPO30联合举动SRTMDTED2的玄虚添补数据源(外5),此中GTOPO30数据结果探究。CDED首要被用作加拿大60N以北地域的数据源。NED-Alaska首要被用作阿拉斯加60N以北地域的数据源。

  比拟较GTOPO30,GMTED2010正在每种差别率下还供给了7种栅格高程产物:最小高程、最大高程、均匀高程、中心高程、高程轨范过失、体例统计采样、加强特色弧线还天生了包括属性字段的精细空间援用元数据,如坐标、投影讯息和原始源高程统计讯息等,以利便用户通过该元数据火速获取指定区域产物的概览讯息。此中很众产物将实用于各类区域和大陆运用,如天色筑模、大陆限制内土地遮盖图、提取排水特色实行水文筑模、中低差别率卫星图像数据的几何和辐射校正。

  GMTED2010产物的绝对高程精度通过与NGA供给的由光学立体图像提取的环球160万个把持点数据集的空间对照实行质料评判,此中把持点的高程精度LE90优于10m,对应RMSE约为6m,通过与把持点的对照,GMTED2010分别差别率产物下的绝对高程RMSE如外6所示。若按数据源孤单评判,GTOPO30数据源的RMSE值最大,以7.5″差别率GMTED2010均匀高程产物为例,若不探究GTOPO30数据,其绝对高程精度将由向来的27m提拔至21m。

  不少钻探者也对GMTED2010质料实行了相干评判,其结果与上述结论基础一概,且正在个人地域孤单验证时,高程精度有明显提拔。

  基于卫星遥感手艺获取环球数字高程数据的体例类型,除了上述SRTM采用的SAR体例外,还征求基于光学立体照相丈量、雷达测高和激光测高的卫星遥感体例,ASTERGDEM则是一类基于光学立体照相丈量获取环球高程的数据产物,苛厉旨趣上其数据包括了丛林植被、筑立物等地外地物的高程,属于DSM数据产物。

  ASTER是一种前辈的众光谱成像仪,1999-12搭载NASA的Terra航天器升空。其传感器遮盖了从可睹光到热红外的14个波段,具有较高的空间、光谱和辐射差别率,一个特地的后向近红外波段供给空间差别率为15m的立体遮盖,用以搜求地形数据。基于上述光学立体像对分娩了遮盖83S—83N限制内完全陆地域域的1″差别率的数据产物,遮盖率约为环球总陆地面积的99%,ASTERGDEM的水准基准面参考为WGS84坐标系、笔直基准面参考为EGM96大地水准面。

  2009-06-28,NASA和METI颁发了ASTERGDEMv1数据产物,采用了约126万幅光学立体像对,通过全主动的分娩式样,并开创无把持点绝对DSM数据分娩设施,达成了初版GDEM数据分娩处罚。随后,美日联络验证小组评估了GDEMv1的无误性,其具体绝对高程精度LE95约为20m,水准定位精度CE95约为30m;经钻探发掘其存正在高纬度地域遮盖不敷、云污染、水掩膜及必然的伪影等题目,以是只可撑持个人科研运用。

  2011-10,NASA和METI正在GDEMv1的根底上新增了26万幅光学立体像对数据,分娩并颁发了ASTERGDEMv2。较GDEMv1,其正在遮盖限制、空间差别率和水体掩膜处罚准确度等方面有了彰彰的提拔。同GDEMv1雷同,由美日联络验证小组评估的GDEMv2的绝对高程精度LE95约为17m,对应RMSE约为8.7m,Rexer等人对澳大利亚区域的GDEMv2数据实行了孤单验证,其精度评判结果与上述结论基础保留一概,RMSE约为8.5m。

  2019-08-05,NASA和METI联合颁发了ASTERGDEMv3,正在GDEMv2的根底上,又新增了36万幅光学立体像对数据,首要用于淘汰高程值空缺区域、水域数值卓殊,GDEMv3数据正在有用遮盖限制、高程精度方面有明显提拔。同时,还颁发了一个新的环球数据产物:ASTWBD,通过该产物可识别完全水体:海洋、河道和湖泊,每一幅ASTERGDEM数据都邑有对应的水体数据。ASTWBD也是目前基础也许遮盖环球的独一水体数据。

  基于光学立体照相丈量手艺权术获取的环球数字高程产物,除了上述提及的ASTERGDEM外,另有ALOS-1供给的具有更高精度和差别率的环球化DSM数据产物AW3D。

  ALOS-1举动日当地球观测卫星策划的紧急构成个人,2006-01发射,2011-05JAXA公告卫星寿命终结,其搭载3种遥感传感器:全色立体测图传感器PRISM、新型可睹光和近红外辐射计AVNIR-2、相阵型L-波段合成孔径雷达PALSAR。基于上述PRISM传感器搜集的2.5m差别率的300万幅光学立体像对数据,JAXA分娩了遮盖82S—82N区域限制的1″差别率的环球DSM产物AW3D30,并向环球用户免费盛开下载操纵。AW3D30水准基准面参考GRS80坐标系、笔直基准面参考EGM96大地水准面。

  2016-05,JAXA正式颁发了初版30m差别率的环球化产物AW3D30v1.0,其首要通过对NTTDATA和RESTEC联合颁发的5m差别率的贸易化环球DSM数据AW3D产物实行重采样获取。AW3D为环球第一个5m差别率的环球DSM产物,个人区域可供给0.5m、1m、2m、2.5m等更高差别率的DSM数据产物。因数据重采样设施分别,AW3D30v1.0征求采用均值和中值重采样获取的两类产物。通过环球限制内5121个反省点对AW3D30v1.0实行精度评估,其绝对高程RMSE约为4.4m,安排精度为5m,正在相通差别率的环球DSM/DEM数据产物中处于领先水准。

  2017-03,JAXA颁发了添加版AW3D30v1.1,首要通过DSF设施操纵已有的DEM数据对60S—60N限制内云、雪像素存正在的空值实行填充。2018-04,JAXA颁发了改良版AW3D30v2.1,其根底为贸易版的第二版AW3D产物,针对此产物校正了来自ICESat参考的绝对偏移差错,并用升级版的定标设施纠正卫星轨道上的相对条带差错,操纵现有的DEM数据对60S—60N限制内云雪像素及水和低相干像素实行了填充,更新了日本的海岸线均值采样和中值采样两类产物的差别不大,AW3D30v2.1仅供给了由均值重采样获取的产物。

  2019-04,JAXA颁发了添加版AW3D30v2.2,操纵已有的DEM数据对60N以北地域实行了数据添加,同时连接达成了云雪像素及水和低质料像素填充、海岸线

  比拟较光学立体照相丈量,基于InSAR手艺的高程反演设施正在众云雾雨等恶毒境遇条目下具有着更特殊的上风。前面依然先容了基于InSAR手艺一脉的环球数字高程产物SRTM。然而,跟着后续环球数字高程产物精度的持续提升,SRTM与之比拟略有些无力,于是DLR和EADSAstrium合营,正在2010年启动了TanDEM-X项目,从新开启SAR过问丈量天生环球数字高程数据的新期间。

  TanDEM-X卫星发射于2010-06,与TerraSAR-X卫星编队翱翔,以修筑双站SAR过问形式,去除时候失相闭影响,供给高精度的环球数字高程产物:TanDEM-XDEM。与SRTM产物相通,其供给了包括丛林植被、地外筑立物等地外地物的高程讯息,同样属于DSM数据产物。TerraSAR-X/TanDEM-X于2014年岁暮达成了征求南极洲正在内的首要数据搜集使命,此中完全的陆地域域起码两次遮盖,且正在山地、戈壁等穷困地域起码四次遮盖。2016-09达成了环球高程数据的处罚,并颁发了遮盖环球限制的0.4″差别率的轨范产物。比拟较以往的环球高程数据产物,TanDEM-XDEM是首个以同一精度和无间隙式样获取的环球全遮盖数字高程产物。

  随后,基于上述轨范产物,通过均值重采样的设施又获取了1″及3″差别率的环球TanDEM-XDEM产物,并将3″差别率产物向环球用户免费盛开。TanDEM-XDEM以WGS84-G1150坐标系为水准基准参考,同样以其WGS84-G1150椭球面为笔直基准参考。

  TanDEM-XDEM的绝对定位精度CE90为10m,绝对高程精度LE90为10m,坡度小于20%时相对高程精度(相对高程精度仅限于0.4″差别率产物,1″及3″差别率产物未标定。)LE90为2m、大于20%时为4m。DLR操纵环球近1.5切切个ICESat点对TanDEM-XDEM实行实践质料评估,其具体绝对高程精度LE90约为3.5m;除冰、丛林遮盖区以及戈壁外,其绝对高程精度LE90到达了0.88m。

  为了更直观的比照理会分别环球数字高程产物的效益,以位于宁夏回族自治区吴忠市的一座山脉为例实行横向定性比照理会,并将其同一至相通水准基准及笔直基准下发展定量理会。钻探区域的精细限制为37.17N—37.43N、106.15E—106.41E,高程限制约为1250—2650m。以下别离采用常用的1″及3″差别率的高程数据产物实行比照,利便操纵者遵循分别的需求采用适当的数据源。

  原始数字高程数据为1″差别率的产物征求SRTM、ASTERGDEM及AW3D30,对数据源实行镶嵌交融及裁剪处罚,并采用GlobalMapper实行舆图渲晕处罚,其分别产物同图比照如图1所示,3种高差别率数据产物对地形均能较好地外达。但通过对红框符号区域的精致比照可能发掘,正在地势地貌的细节讯息映现上,AW3D30及ASTERGDEM要略丰厚于SRTM。然而ASTERGDEM存正在彰彰的颗粒效应,更加是相对平整区域,少许首要的地形细节被颗粒效应所粉饰,难以精致地外达地形升重。

  因为SRTM是2003年的数据产物,固然后续持续更新,然而其首要是操纵现少睹据源添补玄虚数据,并未对首要数据源实行更改,以是较ASTERGDEM及AW3D30而言,缺乏必然的及时性。ASTERGDEM获取的数据源固然较新,但正在丘陵及平原地域存正在彰彰的颗粒效应,必然水平上粉饰了线获取的数据源则最新,然而其1″差别率高程数据是由更高差别率的数字高程产物采用均值重采样的式样获取,以是不妨会显现些许的滑腻形势,但具体而言要优于前两者。遵循前文所述的产物标称精度,将其同一至LE90精度目标下的绝对高程精度比照如外8所示,此中AW3D30产物精度是三者中最优的。

  为进一步理会三者之间的差别,对其产物高程实行差值(ΔH)处罚,并采用最小值、最大值、中值、均匀值及轨范差目标实行评判理会;另外,还界说了高程差值区间,对其较差漫衍所正在限制比例实行统计理会,结果如外9所示。比照产物高程差值可能发掘,AW3D30与SRTM产物高程差别最小,其差值均值仅为1m,且约95%的差值小于10m;相反,ASTERGDEM与前两个产物有着明显的差别,其高程差值小于10m的仅占60%把握。

  除1″高差别率的数字高程数据外,最常用的还征求3″差别率产物,下面针对目前直接颁发的3″差别率产物:SRTM3v2、TanDEM-XDEM及降采样至一律差别率的ASTERGDEM、AW3D30实行比照理会,其分别产物同图比照如图2所示。

  同1″差别率产物比照,3″差别率数据存正在彰彰的细节耗损形势。从3″差别率的数字高程数据角度理会,AW3D30及ASTERGDEM正在沟壑等地貌细节讯息同样较为丰厚,略优于SRTM3v2及TanDEM-XDEM数据,而TanDEM-XDEM数据具体更为滑腻,ASTERGDEM颗粒效应仍万分彰彰。

  从数据的及时性上看,TanDEM-XDEM和AW3D30的数据最新,而且两者颁发的免费产物都有一个联合的特点,都是从更高差别率产物采用重采样的式样获取。从外8所示的同一精度目标下的高程精度理会,TanDEM-XDEM数据精度要彰彰优于其余产物,ASTERGDEM数据精度相对最差。

  同样,将其分别数据产物同一至WGS84水准基准及以WGS84椭球面为参考的笔直基准下,发展高程数据产物之间的差别理会,其分别评判目标的计较结果如外10所示。比照目标结果发掘,TanDEM-XDEM与SRTM产物高程差别最小,高差轨范差仅2.35m,且高程差值近100%小于10m;其次差别较小的为TanDEM-XDEM与AW3D30产物、AW3D30与SRTM产物,其高差轨范不同离约为3.49m、4.56m,且小于10m的高程差值均能占到93%以上;ASTERGDEM与其余高程数据产物的差别都较大,高差轨范差均高于7.5m。从外8所示的标称精度理会,其分别数据产物之间的差别性基础与上述理会一概,而TanDEM-XDEM与SRTM产物差别最小的来由个人可归结于采用了相通的手艺权术获取DEM。

  鉴于其余数字高程产物的差别率相对较低,正在同一至统一差别率时,其地势地貌的细节讯息将更为含糊,以是从直观理会的角度并不行发掘彰彰差别,当运用低差别率高程数据时,可将侧核心放正在高程精度方面,据此挑选适当的数据源。但值得小心的是,GTOPO30是这些数据产物中独一的外现裸地高程的DTM数据,其余均为包括地外地物高程的DSM数据。

  本文从环球化各项目钻探对环球数字高程产物需求逐步扩展的钻探近况启程,单纯先容了常用的数字高程产物类型及高程数据精度权衡目标,并给出了几种常用的精度目标之间的等价闭联;从数据产物获取式样、相干手艺钻探、产物版本更新及特色的角度启程,精细阐明了目前常用且公然免费的ETOPO、GTOPO30、SRTM、GMTED2010、ASTERGDEM、AW3D30及TanDEM-XDEM环球化数字高程产物;结果以宁夏回族自治区吴忠市一座山脉为例,通过定性及定量比照的式样精细理会了分别产物之间的差别,以便于分别用户遵循部分需求挑选适当数据产物。

  跟着星载对地观测手艺的持续繁荣,环球数字高程产物的各类目标也正在随之攀升,运用规模依然从最初的环球大面积蜕变钻探逐渐拓展到都邑以至限制小面积区域高程相干运用钻探,运用行业也从古代的测绘、疆域资源收拾、天色与大气统治、境遇掩护拓展到通讯搜集计划安排、智能交通体例安排、矿产资源、筑立与土木匠程安排、减灾防灾、邦防与邦度平和等规模。其余,环球化的火速推动,也带来了收拾视角的蜕变,中邦自然资源的环球化、南北极题目、环球生物圈题目、环球水轮回题目等种种环球性事物的列入一定离不开环球性地舆讯息框架的修理和更新,这对邦产的自立可控的数字高程产物提出了火急的需求。

  继资源三号01、02星之后,高分七号卫星已告成发射,中邦的测图本事依然从1∶5万跃升至1∶1万。除此以外,高分七号还搭载了面向单点高精度高程丈量的激光载荷,可为邦产数据供给高程把持。中邦以过问为主使命的陆探一号SAR卫星也即将发射,它面向1∶5万比例尺地形图测绘,可中断中邦全境遮盖高程数据,迥殊是众云众雨地域永久存正在的起源纷歧概、精度纷歧概、质料纷歧概的题目,为中邦的环球数字高程产物分娩获取奠定优良的手艺根底。

  第一作家简介:唐新明,1966年出生,男,钻探员,钻探宗旨为照相丈量与航天测绘的钻探与运用

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