Influence of the Density of Source Data on a Volume Estimation Using DEM

Digital elevation model (DEM) represents an efficient tool for a number of engineering applications. However, decisive for the DEM application is its accuracy, which depends on various factors. The main factors include the surface roughness, the interpolation algorithm, and the accuracy, density and distribution of the source data. This study is devoted to investigating the effect of the source data density on the volume calculation using the grid based DEM. This investigation is provided on the basis of the theoretical surfaces, which are expressed by means of a known mathematical function of the plane coordinates, and also on the experimentally measured surfaces using terrestrial laser scanning. DEMs using data with density from several centimetres to 1 m and using three different interpolation methods were generated and volumes calculated.

Cyfrowy model terenu (digital elevation model – DEM) stanowi skuteczne narzędzie do wielu zastosowań inżynierskich. Decydującym czynnikiem przemawiającym za DEM jest jej dokładność, która zależy od wielu czynników. Głównymi czynnikami są chropowatość powierzchni, algorytm interpolacji oraz dokładność, gęstość i rozkład danych źródłowych. Niniejszy artykuł jest poświęcony zbadaniu wpływu gęstości danych źródłowych na obliczanie objętości przy użyciu siatki opartej na DEM. Badanie to jest przeprowadzone bazując na fundamentach teoretycznych, które wyrażone są przez funkcję matematyczną współrzędnych płaszczyzny, jak również na eksperymentalnie zmierzonych powierzchni przy użyciu naziemnego skaningu laserowego. DEM używająca danych o gęstości od kilku centymetrów do 1 m oraz stosująca trzy różne metody interpolacji została wygenerowana a objętość obliczona.