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 LEI Qiujia;LIU Jing;CAO Xinyun

作者机构：虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023 自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 

基　　金：国家自然科学基金(42001284) 江苏省自然科学基金(BK20200722) 江苏省高等学校自然科学研究项目(20KJB420001) 

出 版 物：《武汉大学学报(信息科学版)》 (Geomatics and Information Science of Wuhan University)

年 卷 期：2025年第50卷第1期

页      码：153-163页

摘      要：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。以机载激光雷达数据生成的高精度DEM和数字表面模型(digital surface model,DSM)为参考,以平均误差(mean error,ME)、均方根误差(root mean square error,RMSE)、90%线概率误差(linear error at 90%probability,LE90)为统计指标,评价5种开放DEM产品(ASTER、AW3D30、MERIT、SRTM和TanDEM-X 90 m)分别表达DEM和DSM时的高程精度。实验结果表明,5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,5种产品都对地面高程存在显著高估,其中MERIT产品(ME为2.82 m,LE90为12.19 m)和SRTM产品(ME为4.74 m,LE90为11.75 m)的精度更高,TanDEM-X产品高估最严重且精度最差(ME为10.39 m,LE90为22.83 m)。当作为DSM使用时,5种产品都对地表物体高程存在显著低估,其中TanDEM-X产品(ME为-3.69 m,LE90为16.99 m)和AW3D30产品(ME为-5.34 m,LE90为16.81 m)精度更高。误差的空间分布受地物覆盖类型影响,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5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。

主 题 词：DEM DSM 激光雷达 开放DEM产品 精度评价 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 081802[081802] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 081602[081602] 0816[工学-纺织类] 

核心收录：

D　O　I：10.13203/j.whugis20220421

馆 藏 号：203157076...