摘 要

本文以我国国家标准的1:5万DEM为假定真值，以中国陕北黄土高原不同的4个地区为研究对象，通过Arc map等软件对样区数据进行提取，再利用EXCEL对其坡度、坡向、土地覆盖类型、森林覆盖率、坡面曲率、水平曲率等数据进行处理，经对比分析，找出其中的相关性，对ASTER GDEM精度影响因素进行分析制图并研究其相关性及其规律，并最终对GDEM的精度进行评价，得出本次试验的四个样区GDEM中误差平均值为16.09米。分析结果表明：四个样区的GDEM精度都接近标准精度；在陕西北部的地区，高程误差随着坡度的增大而增大；伴随着曲率的增大，高程误差逐渐减小；高程误差小的的地区土地能经历时间和自然的捶打；高程误差大的地区地势忽高忽低、起伏不定；而坡向的指向也影响着高程精度。

关键词：ASTER GDEM 精度评价 误差

Abstract

Based on China's national standard 1:50000 DEM to assume that the true value, in China's northern shaanxi loess plateau different 4 regions as the research object, through such as Arc map software to extract data of the sample region, using EXCEL on the slope, slope direction, land cover types, forest coverage, slope surface curvature and horizontal curvature data processing, through comparison and analysis, find out the correlation and influence factors on ASTERGDEM accuracy a study and analysis the correlation and its regularity, and finally to evaluate the precision of the GDEM, concluded four sample region of the GDEM in scope of error of plus or minus 35 m. The results of the analysis show that the accuracy of GDEM of four samples is achieved. In northern shaanxi, the elevation error increases with the slope. With the increase of curvature, the height error decreases; A small area of high altitude error where land can experience time and natural washing; The area of high altitude error is high and low and fluctuating. And the direction of the slope is also affecting the height accuracy.

Keywords: ASTER GDEM ,precision estimation,error

目 录

摘要 2

Abstract 2

第一章 绪论 5

1.1 问题的提出 5

1.2 国内外研究现状 6

1.2.1 DEM数据精度质量研究 6

1.2.2 ASTER GDEM数据精度质量研究 6

1.2.3 ASTER GDEM的应用现状 7

1.2.4 研究的目的和意义 8

1.2.5 存在的问题 8

1.3 ASTER GDEM数据的内容和来源 8

1.3.1 研究的数据来源 8

1.3.2 研究内容 9

1.3.3 技术路线 9

第二章 数据及研究的方法 10

2.1 研究数据 10

2.1.1 ASTER GDEM数据介绍 10

2.3 GDEM数据的组成与特征 10

2.3.1 数据组织 10

2.3.2 数据的基本特征 10

2.4 研究区概况 11

2.5 数据的预处理 12

2.6 研究的方法和流程 13

第三章 ASTER GDEM的精度评价 15

3.1 GDEM中误差的计算 15

3.2 中误差空间分布差异性 17

第四章 ASTER GDEM的误差分析 19

4.1 坡面分析 19

4.1.1平均坡度 19

4.1.2坡向 20

4.2 覆盖因子分析 22

4.2.1 土地覆盖类型（lc） 22

4.2.2 森林覆盖率（modis） 25

4.3 曲率的分析 26

4.3.1 坡面曲率（vc） 26

4.3.2 水平曲率（hc） 27

4.4 地形指数分析 28

4.4.1地形耐用指数（TerrainRuggednessIndex，TRI） 28

4.4.2地形位置指数（TopographicPositionIndex，TPI） 29

第五章 结论与展望 31

5.1 主要的研究结论 31

5.2 仍存在的问题 32

参考文献 33

致谢 35

第一章 绪论

1.1 问题的提出

我国拥有广阔的土地以及复杂多样的地貌，而我国的DEM高程精度标准涵盖了整个中国大部分地区，但是一些偏远的局部区域DEM精度研究无法涵盖到。比如我国一些综合山区、大片森林地区、荒原沙漠地区等，这些地区想要获得精度较高的DEM数据并不容易，并且DEM数据精度高就代表了价格更加昂贵。

目前，可免费获得全球较高分辨率DEM数据的主要有SRTM3和ASTER GDEM，本文主要以ASTER GDEM进行精度分析评价。

ASTER GDEM是程由美国航天局（NASA）和日本经济行业（METI）在2009年6月30日共同推出的一款数字化高模型，并且他已经是目前最新的高程模型数据。

截至目前，在各行各业的生产运作中，ASTER GDEM都发挥着或多或少的作用。但是，不同的行业需要的ASTER GDEM数据的精度各不相同，并且该数据的精度需要我们再次验证。再者，不同地区不同地貌对DEM数据有可能产生不同的影响，但是这些影响大还是小我们无法确定。此外，随着时间的发展还有不同地区地型地貌的变化，各类高程数据东欧有一定的缺点和局限性，ASTER GDEM也不例外，这些缺点和局限性在某些方面也影响了ASTER GDEM数据的精度，主要表现为：

1）ASTER GDEM是一种影像数据数据，并且他有近红外提取获得。在某些云层较厚的地区或者由于天气的原因导致近红外无法穿透云层，得到的ASTER GDEM数据就会产生较大的误差。

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