Varia

Control quality of open source Digital Elevation Models (DEMs) in Tunisia

¹ Université Tunis-El Manar, École Nationale d’Ingénieurs de Tunis, Tunisie
² Université de Sfax, École Nationale d’Ingénieurs de Sfax, Sfax, Tunisie

Abstract

Digital Elevation Models (DEMs) are an invaluable source of information in large area studies. Some of the DEMs such as Advanced Spaceborne Thermal Emission Radiometer-Global Digital Elevation Model (ASTER GDEM), shuttle radar topography mission (SRTM), and Global Multi-resolution Terrain Elevation Data 2010 (GMTED2010) are freely available for the scientific community worldwide. Prior to any application, global datasets of DEMs should be evaluated using reference data of higher accuracy. Therefore, the main objective of this study is to assess the quality of the ASTER GDEM (version 2), SRTM (version 4) and systematic subsample GMTED2010 in Tunisia. The validation process, adopted here, is based on two main approaches: internal and external validations. The internal validation is achieved by performing visual inspection of shaded relief images extracted from the three DEMs. At this level, results show that SRTM is essentially similar to ASTER GDEM2 in term of relief features representation. In the second alternative, the vertical accuracy of each DEM is evaluated using 60 Global Positioning System (GPS) validation points. The overall vertical accuracy shows RMSE error of 11.96 m, 8.65 m and 10.86 m for ASTER GDEM2, SRTM and GMTED2010 DEM respectively, in comparison with GPS elevation points.

Résumé

Les modèles numériques d’élévation (MNE) sont une source d’information inestimable dans les études de grande dimension. Certains MNE tels que le radiomètre à émission thermique spatiale avancée (ASTER GDEM), la mission de topographie radar (SRTM) et les données globales d’élévation de terrain multi-résolution 2010 (GMTED 2010) sont disponibles gratuitement pour la communauté scientifique mondiale. Avant toute application, les ensembles de données globales des MNE, devraient être évalués en utilisant des données de référence de haute précision. L’objectif de cette étude est d’évaluer la qualité des trois MNE, ASTER GDEM (version 2), SRTM (version 4) et du sous-échantillon systématique GMTED2010, en Tunisie. Le processus de validation, adopté ici, repose sur deux approches principales : les validations interne et externe. La première validation est réalisée en effectuant une inspection visuelle des images en relief ombrées extraites des trois MNE. À ce niveau, les résultats montrent que SRTM est essentiellement similaire à ASTER GDEM2 en termes de représentation des caractéristiques de relief. Dans la seconde variante, l’exactitude verticale de chaque MNE est évaluée à l’aide de 60 points GPS de validation. La précision verticale globale montre une erreur quadrite moyenne « RMSE » de 11,96 m, 8,65 m et 10,86 m respectivement pour les modèles ASTER GDEM2, SRTM et GMTED2010, en comparaison avec les points d’élévation GPS.