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DEM分辨率对坡度算法选择影响的分析

师动  朱奇峰  杨勤科  龙永清  
【摘要】:坡度是重要的地表形态要素,DEM的分辨率对坡度计算具有十分重要影响。研究DEM分辨率对坡度最优算法选择的影响,对坡度精度评价具有重要意义。本文选取地形复杂的绥德和地形简单的拜泉两个样区,生成10~200 m一系列分辨率的DEM,通过对比坡度计算的误差、坡度的信息熵和坡度衰减,分析Horn(H)算法、Zevenbergen(Z)算法、Evans-Young(EY)算法、Sobel(Sb)算法和Sharpnack(Sp)算法这五种坡度算法随DEM分辨率变化的表现,认识理解分辨率对坡度算法选择的影响。结果表明:(1)根据误差结果,各种分辨率下EY算法均为最优;根据信息熵和坡度衰减(平均值、标准差)结果,各种分辨率下H算法均为最优;(2)DEM分辨率对算法的影响主要表现在其坡度计算结果的差异程度上。在高分辨率时,不同算法得到的坡度结果差异不大;而在低分辨率时坡度结果的差异很大,宜使用推荐的算法;(3)随DEM分辨率降低,五种算法得到的坡度均发生衰减,但衰减程度不同,其中H算法衰减最小。(4)在实际坡度计算时,若重点关注坡度的精度,则优先考虑选用EY算法;若重点关注低分辨率情形下坡度的衰减,则优先考虑选用H算法。研究结果对不同分辨率下坡度算法选择和坡度精度评价均具有十分重要的意义,这还为地学模型提供了更精确的坡度数据。

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