Revista de teledetección y SIG

Abstracto

Evaluación de la precisión de los métodos de interpolación espacial para obtener modelos digitales del terreno de islas pequeñas con variaciones topográficas relativas

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

En respuesta al cambio climático en los pequeños Estados insulares en desarrollo (PEID), un modelo digital de elevación (MDE) preciso puede respaldar los escenarios de aumento del nivel del mar (SLR) y secuenciar sus impactos en la zona costera para una adaptación adecuada. La precisión del MDE puede variar hasta cierto punto según los diferentes algoritmos de interpolación y el método de adquisición de datos. De hecho, se han desarrollado numerosos métodos matemáticos de interpolación espacial para la densificación de la información topográfica y la restitución del MDE. El objetivo de este estudio se centra en la evaluación de la precisión del MDE de alta resolución espacial (con un tamaño de píxel de 2,5 m) regenerado a partir de un mapa de curvas de nivel topográficas altas a escala 1:5000 aplicando cuatro algoritmos de interpolación diferentes. Se consideraron tres métodos deterministas, incluido el IDW con parámetros variables y fijos, el Spline con condiciones regulares y de tensión y el Vecino Natural. Mientras que, para los métodos estocásticos, se analizaron el Kriging ordinario y simple de acuerdo con el ajuste del semivariograma considerando cinco funciones matemáticas: estable, circular, esférica, exponencial y gaussiana. Para la validación, se utilizó un conjunto de datos de 400 puntos de control terrestre (GCPs) distribuidos uniformemente sobre el sitio de estudio, para cubrir todas las clases de altitud existentes. Estos se midieron utilizando el Sistema de Posición Global Diferencial (DGPS) con ± 1 cm y ± 2 cm para precisiones planimétricas y altimétricas, respectivamente. Los resultados obtenidos muestran que los métodos de kriging ordinario y simple, basados ​​en la función exponencial, lograron una restitución de DEM similar con el mejor RMSE (± 0,65 m), que resultó ser menor que la tolerancia o la desviación total (± 0,78 m). En consecuencia, estos dos métodos de Kriging son más precisos para la producción de DEM para aplicaciones en islas pequeñas, como la evaluación de la vulnerabilidad de las zonas costeras al SLR, inundaciones, detección de características topográficas y modelado hidrológico.