SRTMTOPSAR高程数据比对.PDFVIP

航測及遙測學刊 第十一卷 第四期 第447-459 頁 民國95 年 12 月 447 Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Volume 11, No.4, December 2006, pp. 447-459 SRTM/TOPSAR 高程數據比對 賴子銘 1 史天元 2 摘要 本研究針對兩組合成孔徑干涉雷達(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR) 所產製的數值高程 模型(Digital Elevation Model, DEM)，分別為太空梭雷達製圖任務(Shuttle Radar Topographic Mission, SRTM) 與空載地形合成孔徑雷達(Topographic Synthetic Aperture Radar, TOPSAR)，分析兩組高程數據的系統誤差、 精度與粗差。 比對結果顯示在多山地區 SRTM 精度為 9.5 公尺，在平坦地區精度可達 7.6 公尺，均優於 NASA 公佈 的精度規範。而 TOPSAR 在平坦地區精度為 8.7 公尺，在山區則包含大量粗差。若不經過粗差偵測和編修， 無法達到 NASA 公佈的 1~5 公尺精度。經初步粗差移除後，平坦地區的精度為 5.6 公尺，山區則為 12.4 公尺。 關鍵字：干涉合成孔徑雷達、數值高程模型 1. 前言  系統誤差與相對精度為 3.1 公尺與 5.5 公尺。兩組 數據的相對系統誤差產生，可能因 SRTM 資料在植 近年來主動式遙測技術快速發展，尤其在產製 披覆蓋區所記錄的高程並非地表高程，其實驗結果 大 範 圍 高 解 析 度 DEM 領 域 ， 如 InSAR 受雪覆蓋厚度不同影響。 (Interferometric Synthetic Aperture Radar)與光達(Light Madsen 等[1995]於美國加州與亞利桑納州中 Detection and Ranging, LIDAR)技術逐漸成為主要生 Fort Irwin 與 Walnut Gulch 兩個實驗區所做的研究 產技術。InSAR 利用微波的特性進行干涉處理獲取 中，以航測 DEM 檢驗 TOPSAR 數據，發現 TOPSAR 高程資訊，以大範圍作業、無視雲霧與輕濛、製圖 精度在平坦區為 2.2 公尺；高山區則為 5.0 公尺， 自動化程度高、與費用較低、等優勢受到注目。但 在此實驗中 TOPSAR 資料之高程精度在 2.2～5.0 公 微波回訊受地物性質、地形遮蔽與植披影響很大， 尺之間，與 JPL 公佈之 1~5 公尺精度相符。 測量成果需經進一步的驗證。 林紀綱[2003]將臺灣地區 TOPSAR DEM 重新 針對這些不同觀測方式所產製 DEM 之精度與 取樣後與 40 公尺網格式經由航空攝影測量獲取之 特性， Sun et al. [2003]在 SRTM 資料與太空梭雷射 DEM 比對分析結果發現，平地地區的隨機誤差部 測高(Shuttle Laser Altimeter, SLA)比對研究中指 份之均方根差(Root Mean Square Error, RMS)約為 出，兩組資料中 SRTM 高程普遍高於 SLA 資料， 1~5 公尺，高山地區的 RMS 則為 10~15 公尺，比對 SRTM-SLA 的相對系統誤差為 9.8 公尺，相對精度 中發現在山區之系統平均誤差最高可達 30 公尺， 為 8.6 公尺，植披高度小於 10 公尺時兩者差值趨 顯示 Pa