Srovnání přesnosti digitálních elevačních modelů SRTM a TanDEM-X na území Česka

Kristýna Hemerková

Master's thesis

Evaluation of SRTM and TanDEM-X DEM accuracy in Czechia

Abstract:

Globální digitální elevační model SRTM je doposud široce využívaným zdrojem informací o zemském povrchu. Nedávno vydaný TanDEM-X má představovat nový standard v této oblasti. Bývají mylně považovány za znázornění samotného terénu, ale zahrnují také další objekty. Jsou tedy digitálními modely povrchu (DMP). Například vzhledem k nedostatečnému pronikání daných radarových pásem korunami stromů obsahují vegetaci. Porovnání vertikální přesnosti obou modelů ve verzích o rozlišení 90 metrů proběhlo na území České republiky. Součástí bylo posouzení vlivu vybraných environmentálních charakteristik. Jako referenční model byl zvolen lokální digitální model terénu (DMT) z laserového snímání. Vyšší přesnosti až na výjimky dosahoval SRTM (RMSESRTM = 7,85 m) oproti TanDEM-X (RMSETanDEM-X = 9,23 m). Spolu se sklonitostí vzrůstala chybovost obou modelů. Ke změnám chybovosti docházelo také s nadmořskou výškou. Lesní porost snižoval přesnost SRTM (RMSESRTM = 12,5 m) i TanDEM-X (RMSETanDEM-X = 15,4 m). V oblastech bez lesů byl přesnější TanDEM-X (RMSETanDEM-X = 3,38 m) než SRTM (RMSESRTM = 3,84 m). Nejvýraznějších odchylek od terénu dosahovaly oba modely v lesních oblastech.

Abstract:

The SRTM Global Digital Elevation Model is a widely used source of information about the surface of the planet Earth. The recently released TanDEM-X is set to create a new standard in this area of expertise. They are commonly mistaken for the representation of the terrain itself, while in reality they also include other real-life objects, therefore they are considered Digital Surface Models (DSM). For example, due to insufficient penetration of tree canopy by given radar bands, they also include vegetation. The comparison of the vertical accuracy of both models, in version of a 3 arc sec resolution, was made in the Czech Republic. There was also included an assessment of the impact of several environmental characteristics. Local Digital Terrain Model (DTM) from a laser scanning was chosen to serve as a reference model. SRTM (RMSESRTM = 7.85 m) achieved, with few exceptions, a higher accuracy compared to TanDEM-X (RMSETanDEM-X = 9.23 m). However, the error rate of both models increased with ascending slope of the terrain. The changes in error rate also occurred with increasing altitude. Forest cover decreased the accuracy of both SRTM (RMSESRTM = 12.5 m) and TanDEM-X (RMSETanDEM-X = 15.4 m). In areas not including vegetation, TanDEM-X (RMSETanDEM-X = 3.38 m) was more accurate than SRTM (RMSESRTM = 3.84 m). The most significant deviations of terrain of both models were corresponding to the forest areas.

Keywords

validace, vertikální přesnost, radar, zkreslení vegetací

Keywords

validation, vertical accuracy, radar, vegetation bias

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 12. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Vítězslav Moudrý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape Engineering / Water in the Landscape