Delineating Hummocky Terrain: A Field-Based Approach

A geomorphological study was conducted to determine the most accurate and efficient number of primary data points necessary for modelling hummocky terrain with subtle elevation changes. Primary elevation data were collected on hummocky terrain using an S320 GNSS survey receiver, interpolated using ordinary kriging in ArcGIS, and analyzed using a Monte Carlo simulation in MATLAB. This analysis was done to suggest an ideal number of sample points required to produce a highly accurate digital elevation model. From research conducted in Georgetown, ON, it was determined that 20,000 points should be sampled per square kilometer, but the findings can be altered slightly to best suit future geomorphological and hydrological studies. The findings will increase the understanding of the subtle relationship between topography and interpolation error and will guide future data capture and modelling of terrain with subtle elevation variation of less than 10 m. Results can influence the scope of point collection and the clustering of points or boreholes across terrain with variable elevation changes. There is also a potential for application in regions where placing boreholes would be difficult or costly when trying to understand subsurface geometries.

RÉSUMÉ:

Les auteurs procèdent à une étude géomorphologique afin de déterminer le nombre le plus exact et efficient de points de données primaires nécessaires à la modélisation des moutonnements présentant de légers dénivelés. Les données primaires d’élévation sont colligées en terrain moutonné à l’aide d’un récepteur géodésique GNSS S320, interpolées au moyen du krigeage ordinaire avec ArcGIS et analysées à l’aide d’une simulation de Monte Carlo avec MATLAB. Cette analyse vise la proposition d’un nombre idéal de points échantillons nécessaires à la production d’un modèle numérique d’élévation d’une très grande exactitude. Les recherches effectuées à Georgetown (Ontario) indiquent que le nombre de points échantillonnés devrait être de 20 000 par kilomètre carré, mesure pouvant être légèrement modifiée selon les exigences des futures études géomorphologiques et hydrologiques. Ces constatations permettront de mieux comprendre la relation subtile entre la topographie et l’erreur d’interpolation et orienteront la saisie future des données et la modélisation de terrains présentant de faibles variations des données d’élévation de moins de 10 mètres. Les résultats de l’étude sont susceptibles d’avoir une incidence sur l’étendue de la collecte de points et sur le regroupement des points ou des trous de sonde sur un terrain dont les dénivelés varient. Ils sont également susceptibles d’être appliqués dans des régions où la pratique de trous de sonde pour tenter de comprendre la géométrie de subsurface est difficile ou onéreuse.