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Confronto tra ASTER_GDEM2 e SRTM_1arcsec


vedi anche:
>>> confronto tra ASTER_GDEM e ASTER_GDEM2
>>> confronto tra i più vecchi ASTER_GDEM e SRTM_3arcsec


I dati tecnici dei modelli digitali di elevazione ASTER_GDEM2 e SRTM_1arcsec sono molto simili. Entrambi hanno risoluzione spaziale pari ad 1 arco-secondo (circa 30 m all'equatore) che li rende idonei per lavori a media scala (1:100'000 - 1:500'000). Inoltre entrambi sono ottenibili gratuitamente al sito
http://gdex.cr.usgs.gov/gdex/ (previa registrazione) dove sono suddivisi in scene (tiles) ampie 1°x1°; ma si può anche selezionare un'area personalizzata per avere il DEM già mosaicato e ritagliato.


Dimensione pixel
Ampiezza scena
Copertura

ASTER GDEM2

1 arco-sec (30 m)
1° x 1°
tra 83°N e 83°S

SRTM_1arcsec

1 arco-sec (30 m)
1° x 1°
tra 60°N e 56°S

La prima differenza importante è l'estensione geografica: l'ASTER_GDEM2 copre latitudini maggiori mentre l'SRTM non supera i 60°, escludendo quindi buona parte del Nord America e del Nord Europa/Asia. Inoltre al momento (aprile 2015) la copertura dell'SRTM non è completa e manca un'ampia area comprendente il Medio Oriente. Bisogna poi ricordare la diversa origine dei due DEM: l'ASTER_GDEM2 deriva da immagini stereoscopiche acquisite nel vicino infrarosso mentre l'SRTM è prodotto da immagini radar mediante il processo di interferometria, quindi ereditano pregi e difetti dei dati di partenza (ad esempio l'SRTM presenta lacune in corrispondenza di corpi sabbiosi permeabili al dato radar).

Vediamo però come appaiono in pratica i due DEM (confronto fatto con SAGA 2.1.1. e, per le curve di livello, QGIS 2.4.0):



Rilievi montuosi

La scena seguente mostra il ramo lecchese del Lago di Como, il gruppo delle Grigne e la Valsassina in provincia di Lecco.
(ASTER_GDEM2 a sinistra, SRTM a destra; cliccare sulle immagini per ingrandirle)
.

ASTER_GDEM e SRTM_1arcsec

Entrambi i DEM presentano difetti nell'area lacustre: l'SRTM presenta righe (striping) verticali (facilmente riconoscibili come difetti del DEM) mentre l'ASTER_GDEM2 mostra artefatti che sembrano estensioni della costa verso il centro del lago.
Una differenza visibile su tutta l'area ma in particolare nelle aree più piane è che l'SRTM appare più "liscio".

ASTER_GDEM2 e SRTM_1arcsec

Nell'immagnie sopra si nota meglio l'aspetto più regolare dei versanti e del fondovalle nell'SRTM pur rimanendo ben definite le creste e i solche fluviali.
Al centro dell'immagine, un po' a sinistra, l'SRTM mostra due piccoli buchi in realtà inesistenti.
Nell'immagine sottostante è invece l'ASTER_GDEM2 a presentare difetti simili a tre notevoli buchi.

ASTER_GDEM2 e SRTM_1arcsec

Avendo a disposizione i dati topografici CTR della regione Lombardia, ho estratto le curve di livello a 100 m da entrambi i DEM per confrontarle con quelle reali.
Nelle figure seguenti in nero sono le curve CTR al 10'000, in blu quelle derivate dal DEM SRTM_1arcsec e in rosso quelle dell'ASTER_GDEM2.

ASTER_GDEM2 e SRTM_1arcsec: curve di livello

Nella visualizzazione a scala 1:50'000 (immagine sopra, cliccare per ingrandire) gli scostamenti sono tollerabili ma comunque visibili, soprattutto nelle zone più pianeggianti; siamo già oltre il limite di usabilità dei due DEM che, a far le cose per bene, dovrebbe essere la scala 1:100'000.

ASTER_GDEM2 e SRTM_1arcsec: curve di livello

Se ingrandiamo ulteriormente (scala 1:10'000 nell'immagine sopra, cliccare per ingrandire) le differenze con le curve di livello reali sono notevoli e non mi sembra che uno dei due DEM sia migliore dell'altro.



Pianura

La seguente immagine mostra un'area di pianura compresa tra Milano e il Po.

ASTER_GDEM2 e SRTM_1arcsec: pianura

Nell'ASTER_GDEM2 si riconoscono molti elementi antropici come strade e parcellizzazioni agrarie. Tali elementi non sono presenti sul DEM SRTM che quindi risulta più "pulito" e permette di riconoscere meglio le morfologie naturali come i terrazzi fluviali.






 
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Aprile 2015
Alessandro Perego