Google Earth Pro Verilerinden Oluşturulan Sayısal Yükseklik Modelleri ve Global Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Değerlendirmesi

Year 2021, , 1125 - 1136, 31.10.2021

Adalet Dervisoglu , Şaziye Özge Atik , Ramazan Alper Kuçak , Mahmut Oğuz Selbesoğlu

https://doi.org/10.35414/akufemubid.936431

Abstract

Farklı ölçme ve uzaktan algılama teknikleri ile elde edilen verilerden üretilen Sayısal Yükseklik Modelleri (SYM) verileri yükseklik bilgisi gerektiren birçok uygulamada kullanılmaktadır. LIDAR (Light Detection and Ranging) teknolojisinin son dönemlerde gelişmesi ile araziye ait nokta bulutu verisi üretimi için havadan LIDAR tekniği, uygun arazi koşullarının sağlanması halinde cm doğruluğunda SYM’nin üretilebileceği sistemler haline gelmiştir. Çalışmada, elipsoidal yükseklik verisine sahip havadan LIDAR yöntemiyle elde edilmiş nokta bulutu referans veri olarak kullanılarak beş farklı enterpolasyon yöntemi ile SYM’ler oluşturulmuş, Google Earth Pro(GEP)’dan iki farklı yoğunlukta elde edilmiş yükseklik verileri kullanılarak oluşturulan SYM’ler ile karşılaştırılmıştır. Yine LIDAR ile elde edilen SYM’leri, SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) ve ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) global SYM’leri ile karşılaştırılmıştır. GEP’dan elde edilen SYM’lerinin diğer iki SYM’ine göre daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. GEP ile üretilen SYM ile 3,44 m doğruluk elde ederken, SRTM ve ASTER GDEM verilerinin doğruluğu sırasıyla 4,05 m ve 5,88 m'dir.

Keywords

Google Earth Pro, SYM, SRTM, ASTER, Kriging

Accuracy Assessment of Global Digital Elevation Models and Generated Digital Elevation Models from Google Earth Pro Data

Abstract

Digital Elevation Models (DEM) obtained by different sources are used in many applications that require height information. With the recent development of LIDAR (Light Detection and Ranging) technology, the aerial LIDAR technique is commonly used to collect point cloud data for producing DEM in cm accuracy. In the study, DEMs were created with five different interpolation methods using the point clouds. Firstly, DEM was produced with point groups of two different densities selected from Google Earth Pro. Point clouds obtained from airborne LIDAR were used as reference data. Thus, the effect of different point densities and interpolation methods on DEM production with Google Earth Pro was examined. Additionally, DEMs obtained with LIDAR were compared with SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) and ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) DEMs. DEMs obtained from Google Earth PRO give better results than the other two DEMs. DEMs produced with GEP achieve an accuracy of 3.44 m, while the accuracy of SRTM and ASTER GDEM data is 4.05 m and 5.88 m, respectively.

Keywords

Google Earth Pro, DEM, SRTM, ASTER, Kriging

References

• Atak, V. O., 2019. Google Earth Uydu Görüntülerinin Konumsal Doğruluğu. Harita Dergisi, 85(161), 11-25.
• Atik, M. E., Ozturk, O., Duran, Z., and Seker, D. Z. 2020. An automatic image matching algorithm based on thin plate splines. Earth Science Informatics, 13, 869-882.
• Bildirici, I. O., Ustun, A., Ulugtekin, N., Selvi, H. Z., Abbak, R. A., Bugdayci, I., and Dogru, A. O., 2008. Comparison of SRTM and 25K topographic maps in Turkey. In The Second international conference on cartography and GIS. Proceedings 1, January 21-24,2008, Borovets, Bulgaria.
• Bildirici, İ. Ö., ve Abbak, R.A., 2020. Türkiye ve Çevresinde SRTM Sayısal Yükseklik Modelinin Doğruluğu. Geomatik, 5(1), 1-9.
• El-Ashmawy, K. L., 2016. Investigation of the accuracy of google earth elevation data. Artificial Satellites, 51(3), 89-97.
• Elkhrachy, I., 2018. Vertical accuracy assessment for SRTM and ASTER Digital Elevation Models: A case study of Najran city, Saudi Arabia. Ain Shams Engineering Journal, 9(4), 1807-1817.
• Erol, S., Özögel, E., Kuçak, R. A., Erol, B., 2020. Utilizing Airborne LIDAR and UAV Photogrammetry Techniques in Local Geoid Model Determination and Validation. ISPRS International Journal of Geo-Information, 9(9), 528.
• Erol, B., Işık, M., Erol, S., 2020. Global ve Bölgesel (Yüksek Çözünürlüklü) Sayısal Yükseklik Modellerinin Doğruluk Analizi Üzerine Bir İnceleme. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20(4), 598-612.
• Hu, F., Ge, J., Lu, C., Li, Q., Lv, S., Li, Y., ... and Lin, D., 2020. Obtaining elevation of Oncomelania Hupensis habitat based on Google Earth and it’s accuracy evaluation: an example from the Poyang lake region, China. Scientific Reports, 10(1), 1-9.
• Isioye, A. O., and Jobin, P., 2012. An Assessment of Digital Elevation Models (DEMs) From Different Spatial Data Sources. Asian Journal of Engineering, Sciences & Technology, 2(1).
• Kuçak, R. A., Kılıç, F. and Kısa, A, 2016. Analysis of terrestrial laser scanning and photogrammetry data for documentation of historical artifacts. The International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42, 155.
• Kuçak, R. A., Özdemir, E. and Erol, S., 2017. The segmentation of point clouds with k-means and ANN(artifical neural network). The International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42, 595.
• Kuçak, R. A., Erol, S., and İşiler, M., 2020. Comparative Accuracy Analysis of LIDAR Systems. Türkiye LIDAR Dergisi, 2(2), 34-40.
• Luana, S., Hou, X., and Wang, Y.,2015. Assessing the Accuracy of SRTM Dem and Aster Gdem Datasets for the Coastal Zone of Shandong Province, Eastern China. Polish Maritime Research, 22(s1), 15–20.
• Pavlis, N. K., Holmes, S. A., Kenyon, S. C., and Factor, J. K., 2012. The development and evaluation of the Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008). Journal of geophysical research: solid earth, 117(B4).
• Varga, M., and Bašić, T., 2015. Accuracy validation and comparison of global digital elevation models over Croatia. International journal of remote sensing, 36(1), 170-189.
• Wang, Y., Zou, Y., Henrickson, K., Wang, Y., Tang, J., & Park, B. J. (2017). Google Earth elevation data extraction and accuracy assessment for transportation applications. PloS one, 12(4), e0175756.
• Yanalak, M., 2002. Sayısal arazi modellerinde yükseklik enterpolasyonu. Harita Dergisi, 69(128), 44-58.
• Yanalak, M., 2002b. Yön ve Ters Uzaklık Ağırlıklı Ortalama ile Enterpolasyon. Harita Dergisi, 127, 55.
• Yanalak, M., and Baykal, O., 2003. Digital elevation model based volume calculations using topographical data. Journal of Surveying Engineering, 129(2), 56-64.
• Yaprak, S., ve Arslan, E., 2008. Kriging Yöntemi ve Geoit Yüksekliklerin Enterpolasyonu. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, (98), 36-42.
• Yu, L., and Gong, P., 2012. Google Earth as a virtual globe tool for Earth science applications at the global scale: progress and perspectives. International Journal of Remote Sensing, 33(12), 3966-3986.
• 1-https://www2.jpl.nasa.gov/srtm/, (20.03.2021)
• 2-https://asterweb.jpl.nasa.gov/gdem.asp (20.03.2021)
• 3- http://icgem.gfz-potsdam.de/calcgrid (15.03.2021)