基于DEM的5节点二阶差分坡度算法模型与实验分析

• 作者: 宋效东 张磊 汤国安 田剑 赵明伟
• 来源期刊: 地球信息科学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: DEM 坡度 精度 差分模型
• 年，卷（期）: 2012,（3）
• 所属期刊栏目: 地球信息科学理论与方法
• 页码范围: 286-291
• 分类号: P207
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1047.2012.00286

摘要

坡度作为最基本的地形因子,是构建地学分析模型的基础数据,基于格网DEM的坡度计算模型的精度分析一直是地学分析的重要研究内容.本文通过分析计算坡度的差分模型误差来源及特征,提出了一种新的模型——5节点二阶差分模型.其基本思想是顾及多距离邻近点高程信息,采用5×5分析窗口,建立单倍格网和两倍格网的差分计算线性组合模型.并通过数学分析的理论推导证明该模型可以显著提高计算精度.实验选取典型数学曲面并对其采用不同的分辨率(1m和5m)进行离散化精度验证.计算结果表明,与现有的差分模型相比,5节点二阶差分模型可以显著提高坡度的精度,对应于两种分辨率的DEM,该模型计算坡度的精度可以分别提高7×104倍、3×103倍以上,表明该模型对于高分辨率DEM数据更为适用.本研究不仅丰富了数字地形分析的方法体系,为相关地学模型分析提供更精确的坡度数据,而且为将来改进地形曲率因子等计算模型提供了一定的参考和借鉴.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张磊	南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室	47	221	9.0	13.0
3	汤国安	南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室	170	4085	34.0	54.0
5	田剑	南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室	9	129	6.0	9.0
11	赵明伟	南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室	4	45	4.0	4.0