Examining The Interpolation Methods Used In Forming The Digital Elevation Models

Abstract

Today, digital elevation models and digital terrain models are used in many areas, such as Geographical Information Systems (GIS), several engineering work and management of natural resources. Digital elevation models are a general source of data for terrain analysis and 3-D applications. The slope of the land, aspect, curvature, catchment area characteristics can be determined easily by the help of digital elevation models. Therefore, besides the accurate production of digital elevation models, its fast and economical production becomes a goal. Different accuracy digital elevation model can be produced by using different interpolation methods. In this study, the concepts of digital terrain model and digital elevation model are explained, interpolation methods used to generate digital elevation models are described in mathematical models. In practice, 3-D model was created from the point set whose x,y,z coordinates were known with different interpolation techniques. The results obtained were compared and tried to determine the best method that works.

Keywords

• Digital Terrain Model,Digital Elevation Model,Interpolation,Representation of Terrain Surfaces

References

1. [1]. Moore, I. D. 1996. Hydrological modeling and GIS, GIS and environmental modeling: process and research issues, 143-148.
2. [2]. Chrisman, N. Exploring Geographic Information Systems; John Wiley and Sons Inc., Newyork, 1997.
3. [3]. Demirkesen, A. Sayısal yükseklik modellerinin analizi ve sel basman alanlarının belirlenmesi, TUJK 2003 Yılı Bilimsel Toplantısı, Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Jeodezik Ağlar Çalıştayı, Konya, 24-25-26 Eylül, 2003.
4. [4]. Li, Z, Zhu, Q, Gold, C. Digital Terrain Modeling, Principles and Methodology; CRC Press, Florida, 2005, pp 318.
5. [5]. Miller, C, LaFlamme, R. A. 1958. The digital terrain model- theory and applications, Photogrammetric Engineering, 24(3): 397-416.
6. [6]. Petrie, G, Kennie, T.J. 1987. Terrain modeling in surveying and civil engineering, Computer-Aided Design, 19(4), 171-187, The University of Glasgow.
7. [7]. Li, Z. Sampling strategy and accuracy assessment for digital terrain modelling, Ph. D. Thesis, The University of Glasgow, 1990.
8. [8]. Mitchell, C.W. Terrain Factors in Hydrology, Terrain Evaluation, John Wiley and Sons Inc., Newyork, 1991.

9. [9]. Kaya, Ş. Uydu görüntüleri ve sayısal arazi modeli kullanılarak Kuzey Anadolu Fayı Gelibolu-Işıklar Dağı kesiminin jeomorfolojik-jeolojik özelliklerinin incelenmesi; Ph.D. Thesis, İstanbul Teknik University, İstanbul, 1999, pp 129.
10. [10]. Köse, M.H. Uydu radar görüntülerinden üç boyutlu sayısal arazi modelin üretilmesi, Selçuk University, Master Thesis, Konya, 2006, pp 92.
11. [11]. Yanalak, M. Sayısal arazi modelleri ve kullanılan enterpolasyon yöntemleri, Master Thesis, İstanbul Teknik University, İstanbul, 1997, pp 128.
12. [12]. Köroğlu, S. Farklı enterpolasyon yöntemlerinin hacim hesabına etkisinin araştırılması; İstanbul Teknik University, Master Thesis, İstanbul, 2006, pp 86.
13. [13]. Akabalı, O. A. Stereo yapay açıklıklı radar görüntülerinden otomatik sayısal yükseklik modeli üretilmesi ve doğruluğunun araştırılması; Master Thesis, Yıldız Teknik University, İstanbul, 2002, pp 97.
14. [14]. Çetiner, M. Klasik jeodezik ölçmelerle sayısal arazi modelleri; Master Thesis, Yıldız Teknik University, İstanbul, 1994, pp 87.
15. [15]. Demirci, F. Filyos havzasındaki sediment birikim alanlarının uydu görüntü verileri ve sayısal arazi modeli ile analizi; Master Thesis, İstanbul Teknik University, İstanbul, 2008, pp 85.
16. [16]. Arslanoglu, M, Ozçelik, M. Sayısal arazi yükseklik verilerinin iyileştirilmesi, TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası 10. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 28 Mart-1Nisan 2005, Ankara.
17. [17]. Boogaart, K. G. van den, Schaeben, H. 2002. Kriging of regionalized directions, Axes and Orientations I. Directions and Axes, Mathematical Geology, 34(5): 479-503.
18. [18]. İnal, C, Yigit, C. Jeodezik uygulamalarda kriging enterpolasyon yönteminin kullanılabilirliği, TUJK 2003 Yılı Bilimsel Toplantısı, Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Jeodezik Ağlar Çalıştayı, Konya, 24-25-26 Eylül, 2003.
19. [19]. Isaaks, E, Srivastava, R.M. An Introduction to Applied Geostatistics; Oxford University Press, Oxford, 1989.
20. [20]. Briggs, I.C. 1974. Machine contouring using minimum curvature, Geophysics, 39(1): 39-48.
21. [21]. Yanalak, M. 2002. Sayısal arazi modellerinde yükseklik enterpolasyonu, Harita Dergisi, 128: 44-58, Ankara.
22. [22]. Simple Kriging Interpolation. http://www.ems.com/gmshelp/Interpolation/Kriging/Simple_Kriging.htm/ (accessed at 02.05.2011).