全球TanDEM-X数字高程模型与GPS数据的准确性评估

德国TanDEM-X任务的主要目标是生成一个高精度和全球范围的数字高程模型（DEM），其全球精度至少为10米绝对高度误差（线性90%误差）。使用单次通道SAR干涉测量获取的全球TanDEM-X DEM于2016年9月完成。本文使用两个不同的GPS点参考数据集对最终的TanDEM-X全球DEM进行独特的准确性评估，这些数据集分布在所有大陆上，以全面表征绝对高度误差。首先，通过来自19条覆盖约66,000公里总长度的KGPS轨迹的约三百万个全球分布的运动GPS (KGPS) 点来检查绝对垂直精度。其次，使用由美国国家测量局（NGS）提供的23,000多个“GPS基准点”（GPS-on-BM）点进行比较，这些点散布在美国国家土地覆盖数据库（NLCD）的14种不同土地覆盖类型上。这两项GPS比较证明TanDEM-X DEM的绝对垂直均值误差小于±0.20米，均方根误差（RMSE）小于1.4米，绝对90%的线性高度误差低于2米。RMSE值对土地覆盖类型敏感。对于低植被，RMSE为±1.1米，而在开发地区（±1.4米）和森林（±1.8米）中略高。这一验证确认了全球TanDEM-X DEM在90%置信水平下卓越的绝对高度误差，超过了要求的五倍。由于其广泛和全球分布的参考数据集，本研究对科学和商业应用具有重要意义。