SRTM DEM的精度评价及其适用性研究——以在陕西省的实验为例

摘要

航天飞机雷达地形测绘任务数字高程模型(SRTM DEM)是目前能够免费获取的全球范围DEM数据，已经得到广泛的应用。但是，对SRTM DEM的数据质量特征以及应用适宜性的研究还存在一些盲区。本研究首先以我国标准化生产的1:50000及1:250000比例尺DEM为参考对比数据，以具有多种不同地貌类型的陕西省为实验样区，进行了SRTM DEM的高程精度分析。实验结果显示，SRTM DEM高程中误差在陕西地区呈现较为显著的空间分异特征，高程中误差与实验样区平均坡度之间存在一定的指数相关关系，分析得到陕西省不同地貌类型区SRTM DEM的高程中误差范围。论文以坡面因子、水文因子提取和可视性分析三个具有一定代表性的DEM数字地形分析为例，探讨了SRTM DEM在数字地形分析中的的应用适宜性。结果显示，SRTM DEM所提取的坡面因子(坡度、坡向)精度在总体上高于1:250000 DEM，低于1:50000 DEM，其中坡度损失量在山地区和丘陵区均较大，在平地区较小；坡向损失量在丘陵区和平地区较大，而在山地区较小。为提高SRTM DEM提取坡面因子的精度，还建立了SRTM DEM与1:50000 DEM所提取地面坡谱的转换模型；在提取水文参数时，SRTM DEM的使用受地形的限制，不同的地形区有着不同的使用效果。当上游汇水面积大于等于12.5km2时，在山地区，SRTM DEM完全可以代替1:50000DEM用以提取水系及小流域。在陕北黄土丘陵沟壑区、塬区，SRTM DEM仍可作为1:50000 DEM的替代品，但是精度稍有降低。在平地区，则不建议使用SRTMDEM提取水文因子；在可视性分析中，SRTM DEM的分析结果精度较低，且与地貌类型无显著的关联性。该研究从地形分析的角度，较为系统的对SRTM DEM的应用适宜性进行了分析与评价，为SRTM DEM的合理利用提供了借鉴作用。

目录

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声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状

1.2.1 DEM数据精度研究

1.2.2 SRTM DEM数据质量研究

1.2.3 SRTM DEM应用现状

1.2.4存在的问题

1.3研究目的与研究意义

1.4研究内容与论文结构

1.4.1研究内容

1.4.2论文结构

第二章研究基础

2.1实验样区概述

2.1.1陕西省地理状况

2.1.2实验样区选取及概述

2.2实验数据

2.2.1 1：50 000比例尺DEM

2.2.2 SRTM DEM

2.2.3 1：250 000比例尺DEM

2.3数据预处理

2.4实验方法及技术路线

2.4.1实验方法

2.4.2技术路线

第三章SRTM DEM精度评价

3.1高程中误差分析

3.1.1中误差计算

3.1.2中误差空间分异

3.2等高线套合分析

3.2.1等高线套合差

3.2.2实验结果与分析

3.3本章小结

第四章SRTM DEM应用适宜性

4.1坡面因子提取

4.1.1坡度

4.1.2坡向

4.1.3适用性评价

4.2水文因子提取

4.2.1河网

4.2.2流域

4.2.3适用性评价

4.3可视性分析

4.3.1可视域分析

4.3.2适用性评价

4.4本章小结

第五章结论与展望

5.1研究结论与成果

5.2讨论与展望

参考文献

附录

致谢