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实锤!那些号称10米的DEM真实精度有多少?

楼主#
更多 发布于:2019-08-23 17:45
目前能够获取的公开免费DEM数据,以90米和30米分辨率为主。我们用的比较多的应该是ASTER GDEM和SRTM DEM两种,前者空间分辨率为30米,后者空间分辨率主要为90米,谷歌地球所使用高程数据即为 SRTM3。
当前公开的地形(DEM)数据主要有:
90米分辨率:SRTM3
30米分辨率:NGA-SRTM1、ASTER-GDEM-V2、NASA-SRTM1;
15米分辨率:SRTM-X-DLR(格网覆盖)
12米分辨率:ALOS PALSAR


近期,LSV上线ALOS PALSAR DEM,该数据水平及垂直精度可达12米,在中国的覆盖率>95%。

90M、30M、12M DEM数据精度对比
有朋友要问了,很多地图下载器早就可以下载10米DEM了,甚至可以下载到18-19级的数据,生成的等高线也很密集。是不是比12米的DEM更好?


市面上大部分下载器都号称可以下载10米DEM


其实,很多地图下载器所提供的不同版本DEM均是基于SRTM3所进行的“升级”,SRTM3的原始分辨率是90米,低于90m的数据全部是插值采样,利用空间数据处理的方式修改数据的分辨率的话,本质上是没有变化的。下载层级太大并没有实际的意义,只是延长了下载时间,且增加了存储容量,并不代表数据精度增加。


SRTM数据是90米的间距,这中间的90米空白等高线是怎么生成的呢?答案是插值(interpolation),也就是根据周围的那些点的数值推算出空白点的值,这个算法作用上和photoshop里放大一张照片是一样的。

插值示意图,左边是原始的DEM数据,右边是插值得到的更“致密”的数据[/p][p]

无图无真相,下面我们通过一个简单的实验论证下那些号称“10米”的DEM到底精度怎么样?


正文开始前,还是忍不住想说使用某些收费下载器下载DEM的体验真的超级不友好,同样都是90米的DEM,说成10米就算了,竟然还收费!竟然还那么贵!
正文开始:


首先,我们在地图下载器中寻找一个便于对比的典型山区,本次实验选择甘孜藏族自治州的一片区域。

下载DEM,高程级别选择14、15、16、17、18级别,后面我们对比不同级别的DEM差别在哪儿。

再到LSV里面下载同样范围的90米、30米和12米DEM,LSV可以方便地导入KML文件按照指定范围下载DEM。[/p][p]


LSV高程最高级别为16,不过不要紧,后面我们会知道级别不是数字越大越好。[/p][p]

实验数据准备完毕:


QA:级别越高越好?
在Global Mapper加载地图下载器下载的不同级别DEM,对比可发现,从14-16级的DEM呈现了逐渐清晰平滑的趋势;然而,相对较高的17和18级DEM边缘则呈现出马赛克,反而失真。

分析生成等高线,等高距统一设置成10米,对比可发现,越高级别的DEM等高线虽然更加密集,但是整体趋势完全一致,没有因为级别的提高增加更多细节。

下图为15级与18级DEM等高线叠加图,整体趋势完全一致,没有增加任何细节。


QA:号称“10米”实际精度多少?

对比地图下载器下载的所谓“10米”DEM与LSV下载的90米谷歌地形,结果真是打脸,几乎是同一数据,甚至LSV下载的16级DEM比地图下载器下载的18级DEM更加清晰。


不比不知道,12米有多彪悍?
接下来是LSV提供的90米、30米、12米DEM对比,显而易见,随着精度的提高,画面逐渐清晰,细节逐渐丰富,仿佛一层层揭开了地表的“磨皮滤镜”。

看等高线的对比更加明显,30米的DEM就出现了90米没有体现的陡崖和盆地,到了12米的时候,这些细节进一步增加。在实际工作中,这些细微的差别意义重大。

通过上述实验,那些号称10米的DEM真实精度大家心里都有数了。在LSV,我们绝不忽悠,谷歌地形终身免费下载,还有更多高精度的DEM满足您的需求。欢迎下载体验!
后台回复 LSV,获取下载链接和完整帮助文档。
LSV官网:
http://www.locaspace.cn/
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