Comparison and Evaluation of Digital Elevation Models of SRTM, ASTER, TANDEM/TERRASAR –X, NASADEM, COPERNICUS DEM and ALOS PALSAR sensors for digital land analysis for applications in basic sanitation

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Yogi, Fernando
Data de Publicação: 2023
Outros Autores: Stanganini, Fábio Noel
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Research, Society and Development
Texto Completo: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/39350
Resumo: Modelos Digitais de Elevação (MDEs) são modelos matemáticos que repdroduzem uma superfície topográfica a partir coordenadas cartesianas “x e y”, com atributos altimétricos “z”, sendo que “z” representa a variação de uma superfície. Os MDEs apresentam várias aplicações, podem ser utilizados na gestão de recursos hídricos e ambientais. Neste âmbito, o objetivo deste trabalho foi comparar diferentes sistemas sensores, SRTM (1, 2 e 3), COPERNICUS DEM, TopoData, ASTER GLOBAL DEM 2 e o ALOS PALSAR, por intermédio de um sistema binômio formado pelas variáveis altimétricas, verificando a dispersão e precisão através dos dados de MDE, também pela análise física do perfil altimétrico decorrente do talvegue de maior extensão no município de São Carlos. A análise consistiu também na avaliação estatística dos MDE com Teste T de Student e Análise de Variância (ANOVA). Seguindo com os Mapas de Orientação de Vertente verificando quais foram as vertentes predominantes, pelos Perfis Altimétricos dos MDEs demonstrando pequenas diferenças de cota e conforme o par analisado, diferenças posicionais. A melhor correlação ocorreu entre os sensores SRTM, enquanto a pior foi dada pelos sensores da família TANDEM/TERRASAR-X. Quanto às comparações físicas (visuais) e estatísticas dos dados de MDE, afirma-se a pertinência quanto à similaridade dos sensores SRTM 30, TopoData e NASADEM, a maior diferença entre ASTER GDEM e TANDEM/TERRASAR-X. Diferença ocorre devido ao processo de constituição do MDE, principalmente pela resolução espacial de cada.
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spelling Comparison and Evaluation of Digital Elevation Models of SRTM, ASTER, TANDEM/TERRASAR –X, NASADEM, COPERNICUS DEM and ALOS PALSAR sensors for digital land analysis for applications in basic sanitationComparação e Avaliação de Modelos Digitais de Elevação dos sensores SRTM, ASTER, TANDEM/TERRASAR –X, NASADEM, COPERNICUS DEM e ALOS PALSAR para análise digital de terreno para aplicações no saneamento básicoComparación y Evaluación de Modelos Digitales de Elevación de sensores SRTM, ASTER, TANDEM/TERRASAR –X, NASADEM, COPERNICUS DEM y ALOS PALSAR para análisis digital de terrenos para aplicaciones en saneamiento básicoModelo de elevación digitalModelo de terreno digitalTeledetecciónGeoprocesamiento.Modelo digital de elevaçãoModelo digital do terrenoSensoriamento remotoGeoprocessamento.Digital elevation modelDigital terrain modelRemote sensingGeoprocessing.Modelos Digitais de Elevação (MDEs) são modelos matemáticos que repdroduzem uma superfície topográfica a partir coordenadas cartesianas “x e y”, com atributos altimétricos “z”, sendo que “z” representa a variação de uma superfície. Os MDEs apresentam várias aplicações, podem ser utilizados na gestão de recursos hídricos e ambientais. Neste âmbito, o objetivo deste trabalho foi comparar diferentes sistemas sensores, SRTM (1, 2 e 3), COPERNICUS DEM, TopoData, ASTER GLOBAL DEM 2 e o ALOS PALSAR, por intermédio de um sistema binômio formado pelas variáveis altimétricas, verificando a dispersão e precisão através dos dados de MDE, também pela análise física do perfil altimétrico decorrente do talvegue de maior extensão no município de São Carlos. A análise consistiu também na avaliação estatística dos MDE com Teste T de Student e Análise de Variância (ANOVA). Seguindo com os Mapas de Orientação de Vertente verificando quais foram as vertentes predominantes, pelos Perfis Altimétricos dos MDEs demonstrando pequenas diferenças de cota e conforme o par analisado, diferenças posicionais. A melhor correlação ocorreu entre os sensores SRTM, enquanto a pior foi dada pelos sensores da família TANDEM/TERRASAR-X. Quanto às comparações físicas (visuais) e estatísticas dos dados de MDE, afirma-se a pertinência quanto à similaridade dos sensores SRTM 30, TopoData e NASADEM, a maior diferença entre ASTER GDEM e TANDEM/TERRASAR-X. Diferença ocorre devido ao processo de constituição do MDE, principalmente pela resolução espacial de cada.Digital Elevation Models (DEMs) are mathematical models that reproduce a topographic surface from Cartesian coordinates “x and y”, with altimetric attributes “z”, where “z” represents the variation of a surface. The MDEs have several applications, they can be used in the management of water and environmental resources. In this context, the objective of this work was to compare different sensor systems, SRTM (1, 2 and 3), COPERNICUS DEM, TopoData, ASTER GLOBAL DEM 2 and ALOS PALSAR, through a binomial system formed by the altimetric variables, verifying the dispersion and precision through the MDE data, also through the physical analysis of the altimetric profile resulting from the longest thalweg in the municipality of São Carlos. The analysis also consisted of the statistical evaluation of the MDE with Student's T Test and Analysis of Variance (ANOVA). Continuing with the Slope Orientation Maps, verifying which were the predominant slopes, by the Altimetric Profiles of the MDEs showing small differences in elevation and, according to the analyzed pair, positional differences. The best correlation occurred between the SRTM sensors, while the worst was given by the TANDEM/TERRASAR-X family sensors. As for the physical (visual) and statistical comparisons of the MDE data, the pertinence is affirmed regarding the similarity of the SRTM 30, TopoData and NASADEM sensors, the greatest difference between ASTER GDEM and TANDEM/TERRASAR-X. The difference is due to the MDE constitution process, mainly due to the spatial resolution of each.Los Modelos Digitales de Elevación (DEM) son modelos matemáticos que reproducen una superficie topográfica a partir de coordenadas cartesianas “x e y”, con atributos altimétricos “z”, donde “z” representa la variación de una superficie. Los MDE tienen varias aplicaciones, se pueden utilizar en la gestión de los recursos hídricos y ambientales. En este contexto, el objetivo de este trabajo fue comparar diferentes sistemas de sensores, SRTM (1, 2 y 3), COPERNICUS DEM, TopoData, ASTER GLOBAL DEM 2 y ALOS PALSAR, a través de un sistema binomial formado por las variables altimétricas, verificando la dispersión y precisión a través de los datos MDE, también a través del análisis físico del perfil altimétrico resultante de la vaguada más larga del municipio de São Carlos. El análisis también consistió en la evaluación estadística del MDE con la Prueba T de Student y Análisis de Varianza (ANOVA). Continuando con los Mapas de Orientación de Taludes, verificando cuales eran los taludes predominantes, mediante los Perfiles Altimétricos de los MDE mostrando pequeñas diferencias de cota y, según el par analizado, diferencias posicionales. La mejor correlación se presentó entre los sensores SRTM, mientras que la peor la dieron los sensores de la familia TANDEM/TERRASAR-X. En cuanto a las comparaciones físicas (visuales) y estadísticas de los datos MDE, se afirma la pertinencia en cuanto a la similitud de los sensores SRTM 30, TopoData y NASADEM, la mayor diferencia entre ASTER GDEM y TANDEM/TERRASAR-X. La diferencia se debe al proceso de constitución de MDE, principalmente por la resolución espacial de cada uno.Research, Society and Development2023-01-05info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/3935010.33448/rsd-v12i1.39350Research, Society and Development; Vol. 12 No. 1; e13812139350Research, Society and Development; Vol. 12 Núm. 1; e13812139350Research, Society and Development; v. 12 n. 1; e138121393502525-3409reponame:Research, Society and Developmentinstname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIporhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/39350/32463Copyright (c) 2023 Fernando Yogi; Fábio Noel Stanganinihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessYogi, FernandoStanganini, Fábio Noel 2023-01-13T10:30:42Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/39350Revistahttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/indexPUBhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/oairsd.articles@gmail.com2525-34092525-3409opendoar:2023-01-13T10:30:42Research, Society and Development - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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