学術雑誌論文 Generation of a high-accuracy regional DEM based on ALOS/PRISM imagery of East Antarctica

14pp.30 - 38 , 2017-12
ISSN:18739652
内容記述
A digital elevation model (DEM) is used to estimate ice-flow velocities for an ice sheet and glaciers via Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar (DInSAR) processing. The accuracy of DInSAR-derived displacement estimates depends upon the accuracy of the DEM. Therefore, we used stereo optical images, obtained with a panchromatic remote-sensing instrument for stereo mapping (PRISM) sensor mounted onboard the Advanced Land Observing Satellite (ALOS), to produce a new DEM (“PRISM-DEM”) of part of the coastal region of Lützow–Holm Bay in Dronning Maud Land, East Antarctica. We verified the accuracy of the PRISM-DEM by comparing ellipsoidal heights with those of existing DEMs and values obtained by satellite laser altimetry (ICESat/GLAS) and Global Navigation Satellite System surveying. The accuracy of the PRISM-DEM is estimated to be 2.80 m over ice sheet, 4.86 m over individual glaciers, and 6.63 m over rock outcrops. By comparison, the estimated accuracy of the ASTER-GDEM, widely used in polar regions, is 33.45 m over ice sheet, 14.61 m over glaciers, and 19.95 m over rock outcrops. For displacement measurements made along the radar line-of-sight by DInSAR, in conjunction with ALOS/PALSAR data, the accuracy of the PRISM-DEM and ASTER-GDEM correspond to estimation errors of <6.3 mm and <31.8 mm, respectively.
差分干渉合成開口レーダー(DInSAR)を用いた氷河・氷床域の氷流速度推定の解析過程では数値標高モデル(DEM)が必要であり、その変動推定精度はDEMの精度に依存する。本研究では東南極のリュッツォホルム湾沿岸域を対象地域として、ALOS/PRISMセンサの取得した光学画像をステ3レオ視することで新たなDEM(PRISM-DEM)を作成し、その精度を衛星レーザー高度計ICESat/GLASおよびGNSSによる現場観測で取得した楕円体高との比較を行うことで検証した。検証の結果、PRISM-DEMの精度は、氷床上で2.80m、氷河上で4.86m、露岩上で6.63mと見積もられ、既存のDEM(ASTER-GDEM)の精度、33.45m(氷床)、14.61m(氷河)、19.95m(露岩)と比べると高精度なDEMであると示唆される。また、PRISM-DEMの精度がDInSARによる変動推定に与える影響はALOS/PALSARデータを用いた場合は<6.3mmであることから、DInSAR手法による高精度な氷流速度推定に貢献できるDEMであるといえる。

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