遥感与地理信息系统学报

抽象的

具有相对地形变化的小岛屿DEM空间插值方法精度评估

Hameid NA*、Bannari A、Kadhem G、Abdelhadi A

为应对小岛屿发展中国家 (SIDS) 的气候变化，精确的数字高程模型 (DEM) 可以支持海平面上升 (SLR) 情景及其对沿海地区的影响，以便进行适当的适应。根据不同的插值算法和数据采集方法，DEM 精度可能会有一定程度的变化。事实上，已经开发了许多数学插值方法用于空间插值，以实现地形信息密集化和 DEM 恢复。本研究旨在通过四种不同的插值算法，对 1:5,000 比例的高地形轮廓线图再生的高空间分辨率 DEM（2.5 m 像素大小）的精度进行评估。考虑了三种确定性方法，包括具有可变和固定参数的 IDW、具有规则和张力条件的样条函数以及自然邻域。而对于随机方法，根据考虑五种数学函数的半变异函数调整分析了普通和简单克里金法：稳定、圆形、球面、指数和高斯。为了验证目的，我们使用了 400 个地面控制点 (GCP) 的数据集，这些地面控制点均匀分布在研究地点，以覆盖所有现有的海拔等级。这些数据集使用差分全球定位系统 (DGPS) 进行测量，平面精度为 ± 1 厘米，高度精度为 ± 2 厘米。结果表明，基于指数函数的普通克里金法和简单克里金法实现了相似的 DEM 恢复，RMSE 最好 (± 0.65 米)，小于公差或总偏差 (± 0.78 米)。因此，这两种克里金法对于小岛屿应用的 DEM 生成更为准确，例如评估沿海地区对海平面上升的脆弱性、洪水、地形特征检测和水文建模。