SRTM DEM與ASTER GDEM在山西省的對(duì)比分析

崔鵬艷 楊宮印 王婷

摘 要：利用數(shù)據(jù)拼接、裁剪、投影轉(zhuǎn)換等技術(shù)得到山西省的SRTM DEM與ASTER GDEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)SRTM DEM與ASTER GDEM數(shù)據(jù)的高程、坡度、坡向在山西省的對(duì)比分析，獲取兩者的分布差異。結(jié)果表明：ASTER GDEM數(shù)據(jù)比SRTM DEM數(shù)據(jù)的高程信息略好，坡度數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的信息量略多，坡向信息相差不大，為其它后續(xù)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：SRTM DEM數(shù)據(jù)；ASTER GDEM數(shù)據(jù)；高程；坡度；坡向

中圖分類號(hào)：TP79 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）36-0075-02

Abstract： The digital elevation data of SRTM DEM and ASTER GDEM in Shanxi Province are obtained using the techniques of data stitching， clipping and projection conversion. The difference of the distribution of SRTM DEM and ASTER GDEM data in Shanxi Province is obtained by comparing and analyzing the elevation， slope and aspect of the two data. The results show that the height information of ASTER GDEM data is better than that of SRTM DEM data， the slope data contains a little more information， and the slope aspect information has little difference， which provides reference for other follow-up research.

Keywords： SRTM DEM data； ASTER GDEM data； elevation； slope； aspect

前言

SRTM DEM數(shù)據(jù)與ASTER GDEM數(shù)據(jù)覆蓋全球范圍，并可免費(fèi)獲取，其精度相對(duì)較高，因此ASTER GDEM數(shù)據(jù)與SRTM DEM數(shù)據(jù)的應(yīng)用十分廣泛，其在地貌特征分析[1]、積雪覆蓋面積[2]和植被變化[3]等領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。將SRTM DEM數(shù)據(jù)與ASTER GDEM數(shù)據(jù)相結(jié)合的應(yīng)用也隨之產(chǎn)生，分別有誤差分布特征分析[4]、地貌特征分析[5]及數(shù)據(jù)修復(fù)研究[6]等。本文以山西省為研究區(qū)，分析了SRTM DEM數(shù)據(jù)與ASTER GDEM數(shù)據(jù)高程、坡度、坡向的分布特征及分布差異。

1 研究區(qū)概況

本研究以山西省全區(qū)為實(shí)驗(yàn)研究區(qū)，研究區(qū)位于黃河中游東岸，華北平原西部的黃土高原上，地理位置為北緯34°34′～40°44′，東經(jīng)110°14′～114°33′，總面積15.67×104km2。研究區(qū)地勢(shì)東北高西南低，高原內(nèi)部起伏不平，河谷縱橫，疆域輪廓呈東北斜向西南的平行四邊形，地貌類型復(fù)雜多樣。

2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

首先將下載的原始SRTM DEM與ASTER GDEM數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓并定義投影，對(duì)投影后的影像數(shù)據(jù)按地理位置進(jìn)行拼接，利用山西省的矢量邊界線對(duì)合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪，得到山西省的SRTM DEM與ASTER GDEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)（圖1）。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 高程對(duì)比法

高程數(shù)據(jù)是數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)里最基本的數(shù)據(jù)，對(duì)其高程信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，了解兩種數(shù)據(jù)測(cè)得的高程區(qū)別。從表1可以看出：由ASTER GDEM生成的數(shù)字高程模型圖與SRTM DEM生成的數(shù)字高程模型并無(wú)明顯差別，只是在高程區(qū)間上ASTER GDEM大于SRTM DEM。ASTER GDEM 的海拔高度最大值3072m大于 SRTM DEM最大值3059m；ASTER GDEM的海拔高度最小值171m略小于SRTM DEM的最小值199m；ASTER GDEM 數(shù)據(jù)的平均值1156.134m略小于SRTM DEM的平均值1156.156m；ASTER GDEM數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差368.716m略大于 SRTM DEM的標(biāo)準(zhǔn)差367.950m。因此，在高程信息上，ASTER GDEM數(shù)據(jù)和SRTM DEM數(shù)據(jù)相比略好于 SRTM DEM數(shù)據(jù)，但相差不大。

3.2 坡度對(duì)比法

以坡度為例，進(jìn)行SRTM DEM與ASTER GDEM數(shù)據(jù)質(zhì)量的對(duì)比，從而分析其在生成地形指標(biāo)上的差別。分別利用SRTM DEM和ASTER GDEM生成的研究區(qū)的坡度圖，從坡度圖中提取兩者的坡度信息，如表2所示。從表2可以看出：ASTER GDEM數(shù)據(jù)與SRTM DEM數(shù)據(jù)無(wú)明顯差別，但是ASTER GDEM數(shù)據(jù)生成的坡度具有更大的區(qū)間范圍。SRTM DEM與ASTER GDEM的坡度最小值均為0°；但ASTER GDEM生成的坡度最大值、平均值和標(biāo)準(zhǔn)差均大于SRTM DEM；不過(guò)最大值，最小值和標(biāo)準(zhǔn)差差距較小。因此，SRTM DEM生成的坡度數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的信息量略少于ASTER GDEM，不過(guò)相差不大。

3.3 坡向?qū)Ρ确?/p>

以坡向?yàn)槔M(jìn)行SRTM DEM與ASTER GDEM數(shù)據(jù)質(zhì)量的對(duì)比，從而分析其在生成地形指標(biāo)上的差別。分別利用SRTM DEM和ASTER GDEM生成的研究區(qū)坡向圖進(jìn)行坡向的提取與統(tǒng)計(jì)，得到表3。從表3可以看出：ASTER GDEM數(shù)據(jù)生成的坡向圖信息與SRTM DEM數(shù)據(jù)生成的坡向圖信息并無(wú)明顯差別，但是ASTER GDEM數(shù)據(jù)生成的坡向具有更大的區(qū)間范圍。SRTM DEM與ASTER GDEM數(shù)據(jù)的坡向最小值均為-1；但ASTER GDEM 生成的坡向最大值、平均值均小于SRTM DEM；ASTER GDEM生成的坡向標(biāo)準(zhǔn)差大于SRTM DEM；但是總體相差不大。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）利用數(shù)據(jù)拼接、裁剪、投影轉(zhuǎn)換等技術(shù)獲取山西省區(qū)域的SRTM DEM 與 ASTER GDEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)；（2）通過(guò)對(duì)山西省區(qū)域的SRTM DEM 與 ASTER GDEM數(shù)據(jù)的高程、坡度、坡向的統(tǒng)計(jì)，獲取其在山西省的分布特征；（3）通過(guò)對(duì)SRTM DEM 與 ASTER GDEM數(shù)據(jù)的高程、坡度、坡向在山西省的對(duì)比分析，獲取兩者的分布差異，為其它后續(xù)研究提供參考。

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