摘 要

本论文以我国国家的1:5万DEM数据作为参考比较数据，使用四个地貌不同样品区域，对SRTM DEM进行精度分析与评价。本论文首先经过Arcmap软件经过对样品区域转栅格、采样、提取属性值等操作获得可以用来分析的实验数据。再用EXCEL软件对实验数据进行分类、统计、并做成图表进一步分析。通过SRTM DEM与国家1:5万DEM的误差值进行统计分析对SRTM精度进行评价。并将误差值根据不同地理因子分级统计分析。实验数据处理表明：四个样区的SRTM精度达到了标称精度。坡度、坡向，水平曲率，剖面曲率，土地覆盖率，地形耐用指数，森林覆盖率等地理因子对SRTM精度和数值具有很大的影响，并存在着必然的规律。

关键词：SRTM DEM 数据精度 规律

SRTM Accuracy Evaluation and Analysis

ABSTRACT

In this paper, the data of 1: 50,000 DEM of China are used as reference data, and the SRTM DEM is analyzed and evaluated by using four different sample areas. This paper first obtains the experimental data which can be used to analyze the Arcmap software through the operation of the sample area to the grid, sampling and extracting the attribute value. And then EXCEL software on the experimental data classification, statistics, and made a further analysis of the chart. The SRTM accuracy was evaluated by statistical analysis of SRTM DEM and national error values of 1: 50,000 DEM. And the error value is analyzed according to different geographical factors. The experimental data show that the SRTM accuracy of the four samples reaches the nominal accuracy. Slope, slope, horizontal curvature, profile curvature, land cover, terrain durability index and forest coverage rate have a great influence on SRTM precision and numerical value, and there are inevitable rules.

Key words: SRTM DEM;data accuracy; regularity.

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 问题的提出 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1 DEM数据精度研究 2

1.2.2 SRTM数据精度研究 2

1.2.3 SRTM应用现状 3

1.3 样品区域处理 4

1.4研究目的与意义 5

第二章 研究基础 6

2.1 实验数据提取 6

2.2 数据预处理 7

2.3研究方案流程 10

第三章 SRTM精度评价 11

3.1 SRTM中误差的计算 11

3.2 SRTM精度评价 11

第四章 SRTM误差分析 14

4.1 坡面因子分析 14

4.1.1 坡度 14

4.1.2 坡向 15

4.2 覆盖因子分析 17

4.2.1 土地覆盖类型 17

4.2.2 森林覆盖率 18

4.3 曲率因子分析 19

4.3.1 剖面曲率 19

4.3.2平面曲率 20

4.4 地形指数因子分析 21

第五章 结论与展望 23

参考文献 24

致谢 26

第一章 绪论

1.1 问题的提出

美国飞机奋进号在2000年2月完成了期限为11天的航天飞机雷达地形测绘任务，简称SRTM。此次飞行任务得到了56°S度与60°N之间、包含大陆表面至少百分之八十的三维数据。经过2年的努力终于完成了SRTM DEM，这意味着迄今为止首次在地球外对地球生成立体数据的雷达体系建成了，也意味着着空间遥感技术信息从二维研究转变为三维的研究，是地球数字制图的历史创举^[1]。

中国领土宽广，地形百般驳杂，高原山地等五大地形更是具备。特别是沙漠、山地等区域获取高精度DEM方式困难。当前中国很多种比例尺的DEM数据，但是唯独小于1:25万的DEM能够免费使用，精度更高的数据不仅经费花销大，有的地方还无法得到。SRTM这种拥有较高精度且覆盖范围大等优点的数据的发布，为地理数据奠定了基础，使得大量有潜质的人们了解和使用该数据，因此更加速了地理学的发展。

大量的前人研究为SRTM DEM的使用奠定了坚厚深实的基础，可是对SRTM的研究还存留一些疑问:评价一个DEM的数据质量，往往从高程精度方面出发是不够的，还不能忽略它对地形信息的表达能力。然而关于地形参数描述方面研究却很少。本文主要研究SRTM在不同地理因子上的质量特征，继而对其进行评价与分析。

1.2国内外研究现状

美国教授Miller首次对数字地面模型（DTM）发起了认识，它是利用一个任意坐标场中大量选择的已知X,Y,Z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示^[2]。自此之后，王之卓等人都对DTM进行定义和研究。数字地面模型一开始出现在完成快速道路的自动建设中，然而在后面40年中，DTM的适用范围逐渐扩大，迅速使用在乡村林业整顿、地理科学研究等范围。人们的工作和生活方式不断地被DEM理论与技术影响着。因为地理信息系统的逐渐普遍和改进，各类比例尺的资料对提高国家防御范畴和增加国家与人民收入施展不断增大的功用。

DEM的精度是数字地形研究和各类地球科学中最重要的问题。随着地理信息系统技术的发展和DEM不断地被广泛应用，DEM的精度和误差受到了重要关注。由于SRTM是无偿的数据，激励了地理科学发展，所以它一发布就引起了国内外许多的学者重视。本论文的重要关注点是SRTM数据质量分析。

1.2.1 DEM数据精度研究