基于DEM的5节点二阶差分坡度算法模型和实验分析.pdf

第 卷 第 期 地 球 信 息 科 学 学 报 年 月 基于 的 节点二阶差分坡度算法 模型与实验分析 赵明伟 汤国安 张 磊 田 剑 宋效东 南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室 南京 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥 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 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 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 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 和 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 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 该模型计算坡度的精度可以分别提高 倍 倍以上 表明该模型对于高分辨率 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 关键词 坡度 精度 差分模型 据分辨率 数据精度及 方向对求算坡度 引言 精度的