Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme

Bihter EROL, (İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)
Mustafa Serkan IŞIK, (İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)
Serdar EROL (İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi
8 0
Yıl: 2020 Cilt: 20 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 598 - 612 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.35414/akufemubid.746252 İndeks Tarihi: 22-10-2020

Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme

Öz:
Topografik yükseklikler birçok mühendislik uygulamasında ve yerbilimlerine ilişkin araştırmalardakullanılmaktadır. Yüksek çözünürlüklü Sayısal Yükseklik Modelleri (SYM), günümüzde yükseklik verilerinielde etmenin en pratik ve ekonomik yoludur. SYM’lerinin üretiminde farklı yöntemler uygulanır. Bumodeller çeşitli hata kaynaklarından etkilenirler. Bu nedenle, SYM verilerini kullanmadan önce çalışmaalanlarındaki performanslarını test etmek çalışmada gereksinim duyulan yükseklik doğruluğununsağlanması için önemlidir. Genel bir yaklaşım olarak, Sayısal Yükseklik Modellerinin doğruluk analizindetopografyaya uygun dağılmış kontrol noktalarında Global Navigation Satellite System (GNSS) ve/veyanivelman yükseklikleri ile modelden elde edilen yükseklik farklarının karesel ortalama hata (k.o.h.)değerleri dikkate alınır. Bu çalışmada, yüksek çözünürlüklü global SYM’leri: ASTER GDEM (AdvancedSpaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer-Gelişmiş Uzay Kaynaklı Termal Emisyon veYansıma Radyometresi), SRTM (Shuttle Radar Topography Mission-Mekik Radar Topografya Misyonu)ile bölgesel HGM DTED2 modellerinin doğrulukları GNSS/nivelman verileri kullanılarak analiz edilmiştir.Bu amaçla farklı topografik özellikteki alanları temsil eden üç ayrı GNSS/nivelman veri seti kullanılarakkontrol noktalarının dağılımının yanı sıra test alanı topografyasının SYM doğruluğuna etkisiincelenmiştir. Sonuçlar Türkiye'nin kuzeybatısındaki test edilen global ve bölgesel SYM’lerinindoğruluğunu topografyanın değişen özelliklerine bağlı olarak karşılaştırmakta ve değerlendirmektedir.Testler sonucu global SYM’lerinin doğruluğu 8.0 m iken bölgesel DTED2 SYM doğruluğu 6.0 m olarakbulunmuştur.
Anahtar Kelime:

An Investigation on Accuracy Analysis of Global and Regional (High Resolution) Digital Elevation Models

Öz:
The topographical heights are required in practice for a number of engineering applications as well as their specific use in many Earth science disciplines. Using a high-resolution Digital Elevation Model (DEM) is the most practical and economical way for obtaining the height data nowadays. These models include errors. So, it is important to clarify the quality as well as the accuracy of the DEM in the study areas before using its data. In general, validating DEMs using independent point-wise data such as GNSS and leveling heights provide an overall accuracy measure in terms of root means square error (r.m.s.e.) of the DEM derived heights. In this study three high-resolution digital elevation models ASTER, SRTM and Turkey Digital Topographic Data (DTED2) in 1 and 3 resolutions are assessed using GNSS/leveling data. Using three different sets of GNSS/leveling data invalidations it is aimed to clarify the role of the distribution of the ground-control points as well as the region’s characteristics, such as roughness of topography, land-cover, etc., in the validation results. The conclusions report the accuracy of the validated DEMs in northwest Turkey and hence include a categorization of DEM performances, generated from remotely sensed data and terrestrial techniques, depending on the topographical characteristics. In the test results the accuracies for global DTMs is 8.0 m, and for regional DTED2 DEM is 6.0 m.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Agrawal, R., Mahtab, A., Jayaprasad, P., Pathan, S. and Ajai, K., 2006. Validating SRTM DEM with Differential GPS Measurements - A Case Study With Different Terrains. Proceedings of the ISPRS Symposium, Goa, India, International Society for Photogrammetry and Remote Sensing.
  • Ayan, T., Deniz, R., Arslan, E., Çelik, R. N., Denli, H.H., Akyılmaz, O., Özşamlı, C., Özlüdemir, M.T., Erol, S., Erol, B., Acar, M., Mercan, H. ve Tekdal, E., 2006. İstanbul GPS nirengi ağı (İGNA) 2005-2006 Yenileme Ölçü ve Değerlendirmesi. Teknik Rapor, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.
  • Ayhan, M.E., Demir, C., Lenk, O., Kılıçoğlu, A., Aktug, B., Açıkgöz, M., Fırat, O., Şengün, Y.S., Cingöz, A., Gürdal, M.A., Kurt, A.İ, Ocak, M., Türkezer, A., Yıldız, H., Bayazıt, N., At M., Çağlar, Y. ve Özerkan, A., 2002. Türkiye Ulusal Temel GPS Ağı-1999 (TUTGA-99A). Harita Dergisi, 16, 1–80.
  • Bildirici, İ. Ö. and Abbak, R. A., 2017. Comparison of ASTER and SRTM Digital Elevation Models At One-Arc- Second Resolution Over Turkey. Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5(1), 16-25.
  • Bildirici, İ.Ö. ve Abbak, R. A., 2020. Türkiye ve Çevresinde SRTM Sayısal Yükseklik Modelinin Doğruluğu. Geomatik, 5(1), 1-11.
  • Bildirici, İ. Ö., Üstün, A., Selvi, Z.H., Abbak, R.A. and Bugdayci, İ., 2009. Assessment of Shuttle Radar Topography Mission Elevation Data Based On Topographic Maps in Turkey. Cartography and Geographic Information Science, 36(1), 95-104.
  • Çelik, R. N., Ayan, T. and Erol, B., 2002. Geodetic Infrastructure Project of Marmara Earthquake Region Land Information System (MERLIS). Teknik Rapor, İstanbul Teknik Üniversitesi, ITU 2002/06/20. 1.
  • Erol, B., 2007. Investigations on Local Geoids for Geodetic Applications. Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 234.
  • Erol, B., Işık, M.S. and Erol, S., 2020. An Assessment of the GOCE High-Level Processing Facility (HPF) Released Global Geopotential Models with Regional Test Results in Turkey. Remote Sensing 12(3), 586.
  • Farr, T.G., Rosen, P.A., Caro, E., Crippen, R., Duren R., Hensley, S., Kobrick, M., Paller, M., Rodriguez, E., Roth, L., Seal, D., Shaffer, S., Shimada, J., Umland, J., Werner, M., Oskin, M., Burbank, D. and Alsdorf, D., 2007. The Shuttle Radar Topography Mission. Reviews of geophysics, 45(2).
  • Gesch, D., Oimoen, M.J., Danielson, J.J. and Meyer, D., 2016. Validation of the ASTER Global Digital Elevation Model Version 3 Over the Conterminous United States. The International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 41, 143.
  • Hirt, C., 2016. Digital Terrain Models. Encyclopedia of Geodesy. Springer.
  • Hirt, C., Filmer, M.S. and Featherstone, W.E., 2010. Comparison and validation of the recent freely available ASTER-GDEM ver1, SRTM ver4. 1 and GEODATA DEM-9S ver3 Digital Elevation Models over Australia. Australian Journal of Earth Sciences, 57(3), 337-347.
  • Hofmann-Wellenhof, B. and Moritz, H., 2006. Physical Geodesy, Springer Verlag.
  • Işık, M.S., Erol, B. and Erol, S., 2017. Analysis on the Quality of High-Resolution Global Digital Terrain Models (DTM) using GPS/leveling Data in Turkey. Proceedings of the International Symposium on GIS Applications in Geography and Geosciences (ISGGG), 18-21 Ekim, Çanakkale, Türkiye. 192-201.
  • Kolecka, N. and Kozak, J., 2014. Assessment of the accuracy of SRTM C-and X-Band high mountain elevation data: A case study of the Polish Tatra Mountains. Pure and Applied Geophysics, 171(6), 897- 912.
  • Lemoine, F.G., Kenyon, S.C., Factor, J. K., Trimmer, R. G., Pavlis, N. K., Chinn, D. S., Cox, C. M., Klosko, S. M., Luthcke, S. B. and Torrence, M. H., 1998. The development of the joint NASA GSFC and the National Imagery and Mapping Agency (NIMA) geopotential model EGM96. Teknik Rapor, NASA/TP-1998-206861, Earth Resources And Remote Sensing, NASA Goddard Space Flight Center, 584.
  • Luedeling, E., Siebert, S. and Buerkert, A., 2007. Filling the voids in the SRTM elevation model—A TIN-based delta surface approach. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 62(4), 283- 294.
  • Maune, D. F. and Nayegandhi, A., 2019. Digital elevation model technologies and applications: the DEM users manual 3rd Edition, ASPRS Publications.
  • Mouratidis, A., Briole, P. and Katsambalos, K., 2010. SRTM 3'' DEM (versions 1, 2, 3, 4) validation by means of extensive kinematic GPS measurements: a case study from North Greece. International Journal of Remote Sensing, 31(23), 6205-6222.
  • Mouratidis, A., Karadimou, G. and Dimitrios, A., 2017. Extraction and Validation of Geomorphological Features from EU-DEM in the Vicinty of the Mygdonia Basin, Northern Greece. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 95, 032009, 2-9. doi :10.1088/1755-1315/95/3/032009
  • Mukherjee, S., Joshi, P.K., Mukherjee, S., Ghosh, A., Grag, R.D. and Mukhopadhyay, A., 2013. Evaluation of vertical accuracy of open source Digital Elevation Model (DEM). International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 21, 205-217.
  • Mukul, M., Srivastava, V. and Mukul, M., 2015. Analysis of the accuracy of shuttle radar topography mission (SRTM) height models using international global navigation satellite system service (IGS) network. Journal of Earth System Science, 124(6), 1343-1357.
  • Mukul, M. S., Srivastava, V., Jade, S. and Mukul, M., 2017. Uncertainties in the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) Heights: Insights from the indian Himalaya and Peninsula. Scientific Reports, 7, 41672.
  • Sümer, E. Ö., Gürçay, B., Pekesin, B. F., Avcı, K., Koruyucu, M., Dağlıyar, A., Teoman, A., Topçu, T. and Özgüner, C., 2006. ASTER Uydu Verisi Uygulamaları: Türkiye'den Örnekler. Özel Yayın Serisi-5, Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü, 70, Ankara. ISBN: 975-8964-41-0.
  • Tachikawa, T., Kaku, M., Iwasaki, A., Gesch, D., Oimoen, M., Zhang, Z., Danielson, J., Krieger, T., Curtis, B., Haase, J., Abrams, M., Crippen, R. and Carabajal, C., 2011. ASTER Global Digital Elevation Model Version 2 – Summary of Validation Results. U.S., NASA Land Processes Distributed Active Archive Center 25.
  • Varga, M. and Bašić, T., 2013. Quality Assessment And Comparison Of Global Digital Elevation Models on the Territory of Republic of Croatia. Kartografija i geoinformacije (Cartography and Geoinformation), 12(20), 4-17.
  • Varga, M. and Bašić, T., 2015. Accuracy Validation And Comparison of Global Digital Elevation Models over Croatia. International Journal of Remote Sensing, 36(1), 170-189.
  • Wechsler, S. P., 2003. Perceptions of digital Elevation Model Uncertainty by DEM Users. Urisa-Washington DC, 15(2), 57-64.
  • Yap, L., Kandé, L.H., Nouayou,R., Kamguia, J., Ngouh, N.A. and Makuate M.B., 2019. Vertical Accuracy Evaluation Of Freely Available Latest High-Resolution (30 m) Global Digital Elevation Models over Cameroon (Central Africa) with GPS/leveling Ground Control Points. International Journal of Digital Earth, 12(5), 500-524.
  • Yılmaz A., Alp O., Okul A., Eker O. ve Erdoğan M., 2015. Türkiye için Hassas Yükseklik Modeli Üretimi. TUFUAB III. Teknik Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 21-25 Mayıs, Konya, 294-301.
  • Yue, L., Shen, H., Zhang, L., Zheng, X., Zhang, F. and Yuan, Q., 2017. High-quality Seamless DEM Generation Blending SRTM-1, ASTER GDEM v2 and ICESat/GLAS Observations. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 123, 20-34.
  • https://earthexplorer.usgs.gov/, (27.05.2020).
  • https://idems.maps.arcgis.com/home/index.html, (28.05.2020).
  • https://asterweb.jpl.nasa.gov/, (29.05.2020)
  • https://www2.jpl.nasa.gov/srtm/, (29.05.2020)
  • https://www.harita.gov.tr/anasayfa, (29.05.2020)
  • https://www.dlr.de/eoc/en/desktopdefault.aspx/ tabid-5515/9214_read-17716/, (29.05.2020)
  • https://www.nga.mil/About/History/NGAinHistory/ Pages/ SRTM.aspx, (29.05.2020)
  • https://www2.jpl.nasa.gov/srtm/, (29.05.2020)
  • http://srtm.csi.cgiar.org/srtmdata/, (29.05.2020)
  • http://icgem.gfz-potsdam.de/, (29.05.2020)
  • https://www.unoosa.org/pdf/icg/2012/template/ WGS_84.pdf, (29.05.2020)
APA Erol B, Işık S, EROL S (2020). Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. , 598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
Chicago Erol Bihter,Işık Serkan,EROL Serdar Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. (2020): 598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
MLA Erol Bihter,Işık Serkan,EROL Serdar Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. , 2020, ss.598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
AMA Erol B,Işık S,EROL S Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. . 2020; 598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
Vancouver Erol B,Işık S,EROL S Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. . 2020; 598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
IEEE Erol B,Işık S,EROL S "Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme." , ss.598 - 612, 2020. 10.35414/akufemubid.746252
ISNAD Erol, Bihter vd. "Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme". (2020), 598-612. https://doi.org/10.35414/akufemubid.746252
APA Erol B, Işık S, EROL S (2020). Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20(4), 598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
Chicago Erol Bihter,Işık Serkan,EROL Serdar Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 20, no.4 (2020): 598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
MLA Erol Bihter,Işık Serkan,EROL Serdar Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.20, no.4, 2020, ss.598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
AMA Erol B,Işık S,EROL S Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 20(4): 598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
Vancouver Erol B,Işık S,EROL S Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 20(4): 598 - 612. 10.35414/akufemubid.746252
IEEE Erol B,Işık S,EROL S "Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme." Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20, ss.598 - 612, 2020. 10.35414/akufemubid.746252
ISNAD Erol, Bihter vd. "Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 20/4 (2020), 598-612. https://doi.org/10.35414/akufemubid.746252
Sayfa Oluşturulma Tarihi
23-04-2024 14:14

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları