苏晓茹 唐 伟 戴华阳 阎跃观

(中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院, 北京 100083)

0 引言

数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是区域表面高程的数字化表达,信息丰富,应用广泛[1-3]。随着遥感技术的发展,可通过机载或星载传感器获取高程数据,得到全球范围内的高精度DEM产品,如TanDEM-X(TanDEM-X Digital Elevation Model)、SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)、ASTER GDEM(ASTER Global Digital Elevation Model)、AW3D30(Alos Word 3D-30)等典型产品。其中TanDEM-X、SRTM是基于合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)生产,精度易受雷达后向散射影响,ASTER GDEM、AW3D30基于光学立体观测技术生产,精度易受云层影响。此外地形起伏、地貌类型等因素也会给DEM产品带来一定的不确定性。因此,在应用DEM数据前开展精度评价工作至关重要,目前相关研究可分为以下几类[4-9]:(1)以实测数据作为对照样本,从地形区域、地貌环境等角度分析评价;(2)从水文分析等应用角度评价DEM适用性;(3)从坡度、地形剖面线等可视化角度采用视觉效果对比。分析发现:实测数据虽然精度高,但空间分辨率低,无法实现大区域精度分析,利用高精度高分辨率DEM数据作为基准数据的研究比较少。此外,露天矿区具有地形变化显著、边坡不稳定等特点,对DEM数据精度要求和时效性要求较高,针对露天矿区域的不同时期的DEM产品进行比较可以用来研究采矿和复垦活动引起的高程变化规律,但相关研究较少。因此,本文以德国某露天矿为研究区,以TanDEM-X数据作为基准,将SRTM、AW3D30、ASTER GDEM数据与TanDEM-X进行比较,分析了不同DEM产品之间的质量差异,研究了不同DEM产品对不同土地覆盖区域(水体、植被)的地形表达准确性。

1 研究区和数据

1.1 研究区概况

研究区位于德国北莱茵-维斯特法伦州西部(50°32′～51°07′N,6°14′～6°51′E),研究区北部及西南部地势起伏大,地形变化明显,中部地势平坦,西部及南部森林植被丰富。……