Clasificación de Formas de Tierra para la Cartografía Digital de Suelos en Áreas Urbanas Utilizando Atributos de Terreno Derivados de Datos LiDAR: Un Estudio de Caso de Berlín, Alemania
Autores: Mohamed, Mohamed Ali
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Clasificación de Formas de Tierra para la Cartografía Digital de Suelos en Áreas Urbanas Utilizando Atributos de Terreno Derivados de Datos LiDAR: Un Estudio de Caso de Berlín, Alemania
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Estudio
Método de clasificación
Suelos-formas
Parámetros morfométricos
Modelos digitales de elevación
LiDAR-DEM
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se utilizó un método de clasificación difusa basado en el conocimiento para clasificar posibles formas de suelo en áreas urbanas, basado en el análisis de parámetros morfométricos (atributos del terreno) derivados de modelos digitales de elevación (MDE). Se utilizó un estudio de caso en el área de la ciudad de Berlín para comparar dos MDE de diferente resolución en términos de su potencial para encontrar una relación específica entre las formas del terreno, los tipos de suelo y la idoneidad de estos MDE para la cartografía del suelo. Casi todos los parámetros topográficos se obtuvieron del MDE de detección y medición de luz (LiDAR) de alta resolución (1 m) y del MDE del Radiómetro de Emisión y Reflexión Térmica Avanzado (ASTER) (30 m), que se utilizaron como umbrales para la clasificación de formas del terreno en el área de estudio seleccionada, con un área total de aproximadamente 39.40 km^2. La precisión de ambas clasificaciones se evaluó comparando muestras de puntos en el terreno como datos de verdad terrestre con los resultados de la clasificación. La clasificación basada en LiDAR-DEM ha mostrado resultados prometedores para la clasificación de formas del terreno en (sub)categorías geomorfológicas en áreas urbanas. Esto se indica por una precisión general aceptable del 93%. Mientras que la clasificación basada en ASTER-DEM mostró una precisión del 70%. La clasificación basada en ASTER-DEM, que es más gruesa, requiere información adicional y más detallada relacionada directamente con los factores formadores del suelo para extraer parámetros geomorfológicos. La importancia de utilizar la clasificación LiDAR-DEM fue particularmente evidente al clasificar formas del terreno que tienen una extensión espacial estrecha, como terraplenes y márgenes de canales, o al determinar la precisión general de los límites de las formas del terreno, como crestas y tierras planas. Sin embargo, esta clasificación LiDAR-DEM ha mostrado que hay categorías de formas del terreno que recibieron una gran proporción de las clasificaciones erróneas, como tierras en terrazas y terraplenes empinados en otras partes del área de estudio, debido a la mayor distancia de los ríos principales y la naturaleza compleja de estas formas del terreno. En contraste, los resultados de la clasificación basada en ASTER-DEM han mostrado que el ASTER-DEM no puede manejar la variación espacial a pequeña escala de suelos y formas del terreno debido al creciente impacto humano en los paisajes en áreas urbanas. La aplicación del enfoque utilizado para extraer parámetros del terreno del LiDAR-DEM y su uso en la clasificación de formas del terreno ha demostrado que puede apoyar encuestas de suelos que requieren mucho tiempo y recursos para la cartografía tradicional del suelo.
Descripción
En este estudio, se utilizó un método de clasificación difusa basado en el conocimiento para clasificar posibles formas de suelo en áreas urbanas, basado en el análisis de parámetros morfométricos (atributos del terreno) derivados de modelos digitales de elevación (MDE). Se utilizó un estudio de caso en el área de la ciudad de Berlín para comparar dos MDE de diferente resolución en términos de su potencial para encontrar una relación específica entre las formas del terreno, los tipos de suelo y la idoneidad de estos MDE para la cartografía del suelo. Casi todos los parámetros topográficos se obtuvieron del MDE de detección y medición de luz (LiDAR) de alta resolución (1 m) y del MDE del Radiómetro de Emisión y Reflexión Térmica Avanzado (ASTER) (30 m), que se utilizaron como umbrales para la clasificación de formas del terreno en el área de estudio seleccionada, con un área total de aproximadamente 39.40 km^2. La precisión de ambas clasificaciones se evaluó comparando muestras de puntos en el terreno como datos de verdad terrestre con los resultados de la clasificación. La clasificación basada en LiDAR-DEM ha mostrado resultados prometedores para la clasificación de formas del terreno en (sub)categorías geomorfológicas en áreas urbanas. Esto se indica por una precisión general aceptable del 93%. Mientras que la clasificación basada en ASTER-DEM mostró una precisión del 70%. La clasificación basada en ASTER-DEM, que es más gruesa, requiere información adicional y más detallada relacionada directamente con los factores formadores del suelo para extraer parámetros geomorfológicos. La importancia de utilizar la clasificación LiDAR-DEM fue particularmente evidente al clasificar formas del terreno que tienen una extensión espacial estrecha, como terraplenes y márgenes de canales, o al determinar la precisión general de los límites de las formas del terreno, como crestas y tierras planas. Sin embargo, esta clasificación LiDAR-DEM ha mostrado que hay categorías de formas del terreno que recibieron una gran proporción de las clasificaciones erróneas, como tierras en terrazas y terraplenes empinados en otras partes del área de estudio, debido a la mayor distancia de los ríos principales y la naturaleza compleja de estas formas del terreno. En contraste, los resultados de la clasificación basada en ASTER-DEM han mostrado que el ASTER-DEM no puede manejar la variación espacial a pequeña escala de suelos y formas del terreno debido al creciente impacto humano en los paisajes en áreas urbanas. La aplicación del enfoque utilizado para extraer parámetros del terreno del LiDAR-DEM y su uso en la clasificación de formas del terreno ha demostrado que puede apoyar encuestas de suelos que requieren mucho tiempo y recursos para la cartografía tradicional del suelo.