利用机载LiDAR数据的开放DEM产品精度评估

作者：雷秋佳; 刘婧; 曹新运

来源：武汉大学学报(信息科学版), 2022, 1-16.

DOI：10.13203/j.whugis20220421

• 数字高程模型
• 数字表面模型
• LiDAR
• 开放DEM产品
• 精度评价

数字高程模型（digital elevation model，DEM）是地学分析应用的基础数据。目前对国际上多套开放DEM产品的精度分析与比较依然有所欠缺。本文以机载LiDAR数据生成的高精度DEM和数字表面模型（digital surface model， DSM）为参考，以平均误差（ME）、均方根误差（RMSE）、90％分位数绝对偏差（LE90）为统计指标，评价五种开放DEM产品（ASTER、AW3D30、MERIT、SRTM和TanDEM-X 90m）分别表达DEM和DSM时的高程精度。实验结果表明，五种产品的高程精度存在明显差异，在山地森林区域的实际精度都低于各自目标设计精度。作为DEM使用时，五种产品都对地面高程存在显著高估，其中MERIT产品（ME=2.82m，LE90=12.19m）和SRTM产品（ME=4.74m，LE90=11.75m）的精度更高，TanDEM-X产品高估最严重且精度最差（ME=10.39m，LE90=22.83m）。当作为DSM使用时，五种产品都对地表物体高程存在显著低估，其中TanDEM-X产品（ME=-3.69m，LE90=16.99m）和AW3D30产品（ME=-5.34m，LE90=16.81m）精度更高。误差的空间分布受到地物覆盖类型影响，在森林覆盖区域比居民地区域的误差更严重。相对坡度而言，地表物体的高度对五种DEM产品的高程误差有更强影响，各产品的高程误差随着地表物体高度的增加而显著增强。

• 单位
  南京师范大学; 虚拟地理环境教育部重点实验室; 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心