SRTM DEM與ASTER GDEM在山西省的對比分析

崔鵬艷 楊宮印 王婷

摘 要：利用數據拼接、裁剪、投影轉換等技術得到山西省的SRTM DEM與ASTER GDEM數字高程數據，通過對SRTM DEM與ASTER GDEM數據的高程、坡度、坡向在山西省的對比分析，獲取兩者的分布差異。結果表明：ASTER GDEM數據比SRTM DEM數據的高程信息略好，坡度數據蘊含的信息量略多，坡向信息相差不大，為其它后續研究提供參考。

關鍵詞：SRTM DEM數據；ASTER GDEM數據；高程；坡度；坡向

中圖分類號：TP79 文獻標志碼：A 文章編號：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數據與ASTER GDEM數據覆蓋全球范圍，并可免費獲取，其精度相對較高，因此ASTER GDEM數據與SRTM DEM數據的應用十分廣泛，其在地貌特征分析[1]、積雪覆蓋面積[2]和植被變化[3]等領域發揮了重要的作用。將SRTM DEM數據與ASTER GDEM數據相結合的應用也隨之產生，分別有誤差分布特征分析[4]、地貌特征分析[5]及數據修復研究[6]等。本文以山西省為研究區，分析了SRTM DEM數據與ASTER GDEM數據高程、坡度、坡向的分布特征及分布差異。

1 研究區概況

本研究以山西省全區為實驗研究區，研究區位于黃河中游東岸，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110°14′～114°33′，總面積15.67×104km2。研究區地勢東北高西南低，高原內部起伏不平，河谷縱橫，疆域輪廓呈東北斜向西南的平行四邊形，地貌類型復雜多樣。

2 數據預處理

首先將下載的原始SRTM DEM與ASTER GDEM數據進行解壓并定義投影，對投影后的影像數據按地理位置進行拼接，利用山西省的矢量邊界線對合并后的數據進行裁剪，得到山西省的SRTM DEM與ASTER GDEM數字高程數據（圖1）。

3 數據分析

3.1 高程對比法

高程數據是數字高程模型數據里最基本的數據，對其高程信息進行統計和分析，了解兩種數據測得的高程區別。從表1可以看出：由ASTER GDEM生成的數字高程模型圖與SRTM DEM生成的數字高程模型并無明顯差別，只是在高程區間上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 數據的平均值1156.134m略小于SRTM DEM的平均值1156.156m；ASTER GDEM數據的標準差368.716m略大于 SRTM DEM的標準差367.950m。因此，在高程信息上，ASTER GDEM數據和SRTM DEM數據相比略好于 SRTM DEM數據，但相差不大。

3.2 坡度對比法

以坡度為例，進行SRTM DEM與ASTER GDEM數據質量的對比，從而分析其在生成地形指標上的差別。分別利用SRTM DEM和ASTER GDEM生成的研究區的坡度圖，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數據與SRTM DEM數據無明顯差別，但是ASTER GDEM數據生成的坡度具有更大的區間范圍。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、平均值和標準差均大于SRTM DEM；不過最大值，最小值和標準差差距較小。因此，SRTM DEM生成的坡度數據蘊含的信息量略少于ASTER GDEM，不過相差不大。

3.3 坡向對比法

以坡向為例，進行SRTM DEM與ASTER GDEM數據質量的對比，從而分析其在生成地形指標上的差別。分別利用SRTM DEM和ASTER GDEM生成的研究區坡向圖進行坡向的提取與統計，得到表3。從表3可以看出：ASTER GDEM數據生成的坡向圖信息與SRTM DEM數據生成的坡向圖信息并無明顯差別，但是ASTER GDEM數據生成的坡向具有更大的區間范圍。SRTM DEM與ASTER GDEM數據的坡向最小值均為-1；但ASTER GDEM 生成的坡向最大值、平均值均小于SRTM DEM；ASTER GDEM生成的坡向標準差大于SRTM DEM；但是總體相差不大。

4 結束語

（1）利用數據拼接、裁剪、投影轉換等技術獲取山西省區域的SRTM DEM 與 ASTER GDEM數字高程數據；（2）通過對山西省區域的SRTM DEM 與 ASTER GDEM數據的高程、坡度、坡向的統計，獲取其在山西省的分布特征；（3）通過對SRTM DEM 與 ASTER GDEM數據的高程、坡度、坡向在山西省的對比分析，獲取兩者的分布差異，為其它后續研究提供參考。

參考文獻：

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