Анализ качества цифровых моделей рельефа на основе данных дистанционного зондирования Земли для рельефа овражно-балочного типа

Широкий спектр научных и прикладных задач, решаемых при выполнении пространственного моделирования, зачастую требует наличия цифровой модели рельефа, охватывающей всю исследуемую область. Так, например, для гидрологического моделирования наличие релевантной модели поверхности рельефа является одним из критических факторов, влияющих на качество прогнозных расчетов. Одной из наиболее часто используемых и бесплатных моделей рельефа является SRTM. В данной статье проведен сравнительный анализ SRTM-моделей рельефа с моделями, полученными путем векторизации рельефа топопланшетов для последующего моделирования рельефа овражно-балочного типа. Средняя высотная погрешность, рассчитанная для всего исследуемого района, составила 34 см. Однако на некоторых участках высотная погрешность достигла 30—65 м, что свидетельствует о необходимости в обязательной постобработке исходных данных. Авторами предложена методика дополнения цифровых моделей рельефа, полученных по результатам дистанционного зондирования Земли облаком точек высотных отметок с топопланшетов участков вблизи основных водотоков, а также отвесных склонов. При этом последующее построение цифровой модели рекомендуется выполнять статистическими интерполяторами (кригингом) для учета и минимизации разнородностей в исходных данных, поскольку линейные интерполяторы приведут к появлению ещё больших ошибок в данных.

Ключевые слова: картография, дистанционное зондирование Земли, ГИС, цифровая модель рельефа, SRTM, DEM, уровненная поверхность, плановая погрешность, высотная погрешность.
Как процитировать:

Рыбников П. А., Смирнов А. Ю. Анализ качества цифровых моделей рельефа на основе данных дистанционного зондирования Земли для рельефа овражно-балочного типа // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—1. — С. 235—247. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_51_0_235.

Благодарности:

Статья подготовлена в рамках выполнения государственного задания ИГД УрО РАН по теме № 0328—2019—0005.

Номер: 5
Год: 2021
Номера страниц: 235-247
ISBN: 0236-1493
UDK: 528.88+551.4.03
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_51_0_235
Дата поступления: 21.12.2020
Дата получения рецензии: 16.03.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.04.2021
Информация об авторах:

Рыбников Петр Андреевич1,2 — канд. геол.-минерал. наук, в.н.с. зав. лаборатории «Геоинформационных и цифровых технологий в недропользовании», е-mail: ribnikoff@yandex.ru;
Александр Юрьевич Смирнов1,2 — м.н.с лаборатории «Геоинформационных и цифровых технологий в недропользовании», е-mail: alexsm94@gmail.com;
1 Институт горного дела Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия;
2 Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Россия.

 

Контактное лицо:
Список литературы:

1. Shashi S, Hui X., Xun Z. Encyclopedia of GIS / 2-nd Ed. — Switzerland, Cham: Springer International Publishing, 2017. — 2504 p.

2. Sefercik, U. G., Gokmen, U. Country-scale discontinuity analysis of AW3D30 and SRTM Global DEMS: case study in Turkey // Arabian Journal of Geosciences. — 2019. — №12. — 11 p. DOI 10.1007/s12517—019—4370—8

3. Maune D. Digital elevation model technologies and applications: the DEM users manual / 3-rd. Ed. — Bethesda: American Society for Photogrammetry and Remote Sensing, 2019. — 655 p.

4. Хатиб А., Малинников В. А. Методика обнаружения изменения растительного покрова Cредиземноморского региона по многозональным космическим изображениям с учетом данных цифровой модели рельефа // Известия высших учебных заведений «Геодезия и аэрофотосъемка». — 2019. — №64 (4). — С. 432—439. DOI 10.30533/0536—101X-2019—63—4-432—439

5. Кравцова В. И., Вахнина О. В., Харьковец Е. Г. Картографирование динамики дельты Енисея в начале XXI века по разновременным космическим снимкам // Известия высших учебных заведений «Геодезия и аэрофотосъемка». — 2019. — №64 (6). — С. 689—700. DOI 10.30533/0536—101X-2019—63—6-689—700

6. Бляхарский Д. П., Ишалина О. Т., Тюрин С. В. Дешифрирование скрытых ледниковых трещин по материалам беспилотной аэрофотосъемки в районе станции Прогресс (Восточная Антарктида) // Известия высших учебных заведений «Геодезия и аэрофотосъемка». — 2020. — №64 (1). — С. 45—53. DOI 10.30533/0536—101X2020—64—1-45—53

7. Gansvind, I. N. Small Satellites in Remote Sensing of the Earth. // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. — 2020. — №56. P. 1177—1181. DOI 10.1134/ S0001433820090108

8. U. S. Releases Enhanced Shuttle Land Elevation Data: [сайт] URL: https: // www2. jpl.nasa.gov/srtm/ (дата обращения: 01.04.2020)

9. Shuttle Radar Topography Mission Data Coverage [сайт] URL: https: // www2.jpl. nasa.gov/srtm/coverage.html (дата обращения: 01.04.2020)

10. Bamler R. The SRTM mission: a worldwide 30m resolution DEM from SAR interferometry in 11 days // Photogrammetric Week. — 1999. — №99. — P. 145—154.

11. CGIAR-CSI SRTM Frequently Asked Questions (FAQ) [сайт] URL: http: // srtm.csi. cgiar.org/faq/ (дата обращения: 01.04.2020)

12. Wang L., Liu H. An efficient method for identifying and filling surface depressions in digital elevation models for hydrologic analysis and modelling // International Journal of Geographical Information Science. — 2006. — №20(2). — P. 193—213.

13. Lidar Applications [сайт] URL: http: // gsp.humboldt.edu /OLM/Courses/GSP_216_ Online/lesson7—1/applications.html (дата обращения: 01.04.2020)

14. Рыбников П. А., Смирнов А. Ю. Особенности цифрового описания понижений рельефа при моделировании поверхности водосборных бассейнов // Проблемы недропользования. — 2020. — №2. — С. 174—180. DOI 10.25635/2313—1586.2020.02.174

15. Рыбников П. А., Смирнов А. Ю. Опыт применения методов геостатистики для оценки загрязнения воздуха в районе промышленного предприятия (Средний Урал) // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 11 (специальный выпуск 37). — С. 596—605. DOI 10.25018/0236—1493—2019—11—37—596— 605

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.