Jornal de Sensoriamento Remoto e GIS

Abstrato

Avaliação da Precisão de Métodos de Interpolação Espacial para Derivar DEMs de Pequenas Ilhas com Variações Topográficas Relativas

Hameid NA*, Bannari A, Kadhem G, Abdelhadi A

Respondendo às Alterações Climáticas nos Pequenos Estados Insulares em Desenvolvimento (SIDS), o Modelo Digital de Elevação (DEM) preciso pode apoiar os cenários de Elevação do Nível do Mar (SLR) e sequenciar os seus impactos na zona costeira para uma adaptação adequada. A precisão do MDE pode variar até certo ponto, dependendo de diferentes algoritmos de interpolação e do método de aquisição de dados. De facto, numerosos métodos de interpolação matemática foram desenvolvidos em interpolação espacial para a densificação de informação topográfica e restituição de DEM. O objetivo deste estudo centra-se na avaliação da precisão de DEM de alta resolução espacial (com um tamanho de pixel de 2,5 m) regenerado a partir de mapas de linhas de contorno topográficas altas à escala de 1:5.000 aplicando quatro algoritmos de interpolação diferentes. Foram considerados três métodos determinísticos incluindo o IDW com parâmetros variáveis ​​e fixos, o Spline com condições regulares e de tensão e o Vizinho Natural. Quanto aos métodos estocásticos, a Krigagem ordinária e simples foram analisadas segundo o ajuste do semivariograma considerando cinco funções matemáticas: Estável, Circular, Esférica, Exponencial e Gaussiana. Para efeitos de validação, foram utilizados conjuntos de dados de 400 pontos de controlo de solo (GCPs) distribuídos uniformemente pelo local de estudo, para cobrir todas as classes de altitude existentes. Estes foram medidos utilizando o Sistema de Posição Global Diferencial (DGPS) com ± 1 cm e ± 2 cm para as precisões planimétricas e altimétricas, respetivamente. Os resultados obtidos mostram que os métodos de krigagem ordinária e simples, baseados na função exponencial, conseguiram uma restituição semelhante de DEMs com o melhor RMSE (± 0,65 m), que se revelou inferior à tolerância ou ao desvio total (± 0, 78 m). Consequentemente, estes dois métodos de Krigagem são mais precisos para a produção de DEM para aplicações em pequenas ilhas, tais como a avaliação da vulnerabilidade de zonas costeiras à SNM, inundações, detecção de características topográficas e modelação hidrológica.