Posteado por: rengifo | noviembre 24, 2011

GDEMv2 – micro cuencas


Estimados lectores

Continuando con la serie dedicada a la geomorfometría me gustaría presentar algunos de las consideraciones a tomar en cuenta cuando se usa el modélo GDEM v2.

Por eso deseo escribir detalladamente el proceso de evaluación que realicé, antes de continuar calculando otro derivativos basados en el GDEM V2.

En primer lugar descargué una srtm 90 metros. Usando el comando r.fillnulls en GRASS GIS rellené los huecos. Usando el comando gdal_translate de la librería GDAL corté la zona de interés y finalmente, con el comando r.resamp.rst (GRASS GIS) recalculé el SRTM 90 a una resolución de 30 metros (SRTM30) para hacerlo comparable con  el GDEM (30m) (ver figs. 1 y2).

Fig . 1: Modelo de elevación digital basado en el gdemv2 (30m), cuenca la Pedregosa y los Curos, Venezuela.

Fig . 2: Modelo de elevación digital basado en el srtm 90 (recalculado a 30m), cuenca la Pedregosa y los Curos, Venezuela.

A primera vista se puede observar que el GDEM tiene mejor resolución que el srtm recalculado (30m). Sin embargo un análisis visual no es suficiente para determinar si los modélos de elevación tienen errores sistemáticos, es  decir errores que se generaron durante el proceso de recoleción o durante el proceso de reintepolación del DEM.

Algunos de los errores sistemáticos presentes en el GDEM y el SRTM30 se pueden determinar  mediante el cálculo de perfiles (ver figs. 4a, 4b y 4c). Como se puede apreciar en la imágen de los perfiles de ambos DEMs, existen diferencias de alturas entre ambos DEMs.

Fig. 4a: Transecta de ambos modelos de elevación digital.

Fig.4b: Trascecta (Perfil de altura en ambos modelos)

SRMT30 sobrestima la altura en la mayoría de las cotas lo cual puede ser un error sistemático generado por el método de interpolación usado, ya que la densidad de  puntos a interpolar no es lo suficientemente alta (falta referencia bibliográfica).

La diferencia de altura realativa se puede visualizar también mediante el uso de álgebra de mapas ( ver fig. 4c ). El color rojo representa las diferencias positivas y el color azul las diferencias negativas en metros entre ambos.

Fig. 4c: Muestra diferencia de altura relativa en metro entre los dos DEMS.

Segundo, también se puede apreciar que los perfiles se ecuentra desplazados el uno del otro, lo cual puede ser una indicación de un error sistemático durante el proceso de ortorectificacíón de las imágenes usada para generar el DEM, en este caso el GDEM. Ya que se asume que el SRTM fue correctamente ortoretificado. Este desplazamiento  se puede visualizar mediante la comparación de las curvas de nivel (ver fig. 5 ).

Fig.5: Curvas de nivel de 30 metros de equidistancia. Amarillo representa el GDEM y negro representa el SRMT.

Finalmente, para determinar el nivel de ruido en el DEM,se puede hacer un análisis comparativo de los histogramas de ambos DEMs ( ver fig 7a ,7b).

Fig. 6a: Histograma de GDEM v2 30m.

Fig. 6b: Histograma de SRTM90 (recalculado 30m)

Como era de esperarse  el GDEM presenta un  histográma con mayor ruido lo cual se puede atribuir a el algoritmo usado para generar el DEM,pero tambien la naturaleza de los sensores, es decir visual. Mientras que los sensores usados para generar el srtm son radiométricos. Que el srtm30 presente un histográma más suave se puede atribuir al proceso de interporlación.

****Aqui considero importante nombrar que la interpolación de menores resoluciones a mayores resoluciones no es recomendable, ya que la misma pueden tener  efectos sobre otros derivativos, como la pendiente  y orientación, que finalmente  pueden introducir errores sistemáticos en otros derivativos, como el cálculo de las redes hídrológicas y modélo hidrológicos ****.

Con estas observaciones presente, mi próximo articulo lo enfocaré al uso del GDEM para generar derivativos ya que considero que la parte evaluativa ( cualitativa y cuantitativamente) ha sido lo sificientemente discutida.

Anuncios

Responses

  1. Gracias Rengifo, excelente trabajo, tengo varios estudiantes trabajando con los GDEM V.2. En definitiva la conclusión sería utilizar o no el GDEM? seguir utilizando el RSTM? Saludos desde mérida Venezuela.

    • Estimado Santiago,

      Me alegra que te gustara el articulo. Si la verdad que es una muy buena pregunta y va a depender del nivel de exactitud que deseas usar y cual es la aplicación que le as a dar. Hasta donde tengo entendido, para Venezuela solo se encuentra el SRTM90 (90 metros gratuitamente disponible ). El GDEM por su parte aunque, afirman, que tiene 30m de resolución, realmente tiene 72m de resolución en la realidad (es lo que dice en el reporte técnico “summary gdem2 validation report”). Es decir que para la identificación de formas geomorofológicas seria equivalente a usar el DTED2 de 60 metros de resolución, el cual no es gratis, sino solo para uso interno del los EEUU.

      Tu pregunta si el GDEM se puede usar la respuesta es si ya que definitivamente, la resolución es más alta que srtm90. Además, como lo explique en artículo la interpolación de menor resolución no es recomendable, ya que puede generar cambios en la altura del DEM recalculado como ocurrio con el SRTM90 (30m recalculado).

      Sin embargo, antes de usar el GDEM para análisis de riesgo por ejemplo, los desplazamiento en las direciones x,y deben ser estimado he incluido, cuando el GDEM se projecte a la projección deseada, por ejemplo UTM19 para Venezuela (Esto yo no lo hice porque la intención era demostrar las diferencias existentes entres los dos DEMs).
      Creo que uno de los softaware que hace esto es el PCI geomática.

      Ahora bien si lo vas a usar para análisis geomorfológico regional, es decir pendiente, insolación, definición de microcuencas, estudios de erosión etc, entonces el GDEM es más que suficiente. Aqui es importante que apliques un filtro para remover los que se llama “white noise”, que es lo que hace que el GDEM se vean un poco granular.

      Bueno amigo espero haberte podido ayudar a tomar la decisión si lo vas a usar o no.

      Un abrazo y saludos a mi gente bella en los Andes.
      Rengifo


Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

Categorías

A %d blogueros les gusta esto: