ادغام مدل های رقومی ارتفاعی جهانی با استفاده از تلفیق مدل رگرسیون وزن دار جغرافیایی و الگوریتم بهینه سازی توده ذرات

مدل های رقومی ارتفاعی جهانی (GDEMs) یکی از مهم ترین منابع داده های ارتفاعی هستند. در طی سال های اخیر، GDEMs به دلیل پوشش جهانی و قابلیت دسترسی رایگان به صورت فزاینده ای مورد توجه محققین مختلف قرار گرفته اند. از پرکاربردترین این مدل ها می توان به AW3D، ASTER و SRTM اشاره نمود. هر یک از این مدل ها توسط فناوری های مختلف تولید می شوند و نقاط قوت و ضعف متفاوتی دارند. این امر موجب شده که مدل های مذکور با یکدیگر تطابق کامل نداشته باشند و دقت هر یک از آن ها تابع توپوگرافی محلی سطح زمین باشد. هدف اصلی این مطالعه، ادغام مدل های رقومی ارتفاعی جهانی جهت تولید مدلی با دقت ارتفاعی بالاتر نسبت به هر یک از مدل های اولیه می باشد. در همین راستا، در این مطالعه یک روش دو مرحله ای برای ادغام مدل های رقومی ارتفاعی پیشنهاد شده است. در مرحله اول، با استفاده از مدل رگرسیون وزن دار جغرافیایی (GWR) مناطقی از سطح زمین که دارای ویژگی های مشابه هستند، در کلاس های یکسانی طبقه بندی خواهند شد. در مرحله دوم، به منظور ادغام GDEMs، وزن بهینه هر یک از کلاس های تعریف شده برای هر یک از مدل های AW3D، ASTER و SRTM با استفاده از الگوریتم بهینه سازی توده ذرات (PSO) برآورد می شود. به منظور ارزیابی دقیق روش پیشنهادی، از این روش برای تولید مدل نهایی حاصل شده از ادغام (FusedDEM) در دو منطقه بومهن و تازه آباد استفاده شده است. در منطقه مطالعاتی اول (بومهن)، مقدار جذر میانگین مربع خطاها (RMSE) روی نقاط ارزیابی برای مدل های رقومی ارتفاعی AW3D، ASTER و SRTM در حالت پنج کلاسه به ترتیب 58/4 ، 69/8 و 70/4 متر و برای مدل نهایی حاصل شده از ادغام، برابر با 97/3 متر می باشد. به همین ترتیب در منطقه مطالعاتی دوم (تازه آباد)، مقدار RMSE روی نقاط ارزیابی برای هر یک از مدل های AW3D، ASTER و SRTM به ترتیب 33/3، 31/7 و 17/3 متر و برای مدل نهایی حاصل شده از ادغام، برابر با 74/2 متر می باشد.  نتایج حاصل نشان می دهندکه روش پیشنهادی قادر است با بهره گیری از نقاط قوت هر یک از این مدل های ورودی در فرآیند ادغام، مدلی با دقت بالاتر نسبت به هر یک از مدل های اولیه تولید نماید.