DEM分辨率变化对坡度误差的影响

陈楠

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DEM分辨率变化对坡度误差的影响

陈楠

文章导航 > 武汉大学学报 ● 信息科学版 > 2013 > 38(5): 594-598

陈楠. DEM分辨率变化对坡度误差的影响[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 594-598.

引用本文:

陈楠. DEM分辨率变化对坡度误差的影响[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 594-598.

CHEN Nan. Influence of Resolutions of DEM on the Error of Slope[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 594-598.

Citation:

CHEN Nan. Influence of Resolutions of DEM on the Error of Slope[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 594-598.

DEM分辨率变化对坡度误差的影响

陈楠^1,2

¹福州大学福建省空间信息工程研究中心,福州市大学城学园路2号,350002 ;²福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室,福州市大学城学园路2号,350002

基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目（0930531）;国家自然科学基金资助项目（41001254，41071267）。

详细信息

作者简介:
陈楠,博士,副研究员,从事数字地形分析及空间数据不确定性方面的研究。

中图分类号: P208； P231.5; G206.2

Influence of Resolutions of DEM on the Error of Slope

CHEN Nan^1,2

¹Spatial Information Research Center,Fuzhou University, 2 Xueyuan Road, Fuzhou 350003, China ;²Key Lab for Spatial Data Mining and Information Sharing of Ministry, Fuzhou University, 2 Xueyuan Road, Fuzhou 350003, China

Funds: 国家自然科学基金重点资助项目（0930531）;国家自然科学基金资助项目（41001254，41071267）。

摘要: 分析了坡度提取算法的数学模型，并结合实际数据进行了分析和验证，提出了对误差进行敏感性程度分析的方法，得到了根据DEM分辨率或平均坡度计算坡度误差的公式。
- 数字高程模型 /
- 坡度 /
- 误差 /
- 分辨率
Abstract: The value of slope of a grid derived from DEM varies with the resolution of DEM. The pattern of the slope variation is meaningful for the deep understanding of the general variation rule of slopes. The mathematical model for deriving slopes was analyzed, and the real data were used to test it. The following conclusions are obtained: as the resolution of DEM becomes rough, the increase and decrease of the slope value depends upon the first order partial derivative, the three partial derivative and the mixed three partial derivative of the function of real surface; as the resolution of DEM is less than 30 meters, (1) the amount of grids with minus sign of slope error is about 7 times more than that of grids with plus sign of slope error, and the absolute value of minus error is over 2 times as much as that of plus error, (2) plus\|or\|minus sign of slope error is not related to the resolutions of DEM, and (3) it is the absolute value of minus error that is more sensitive to the change of the resolutions of DEM than the value of plus error. The research method was put forward to analyse the sensitivity of error. The researchers have got the formulas for calculating slope errors from the resolutions of DEM or from the averages of slope. The formulas would provide the guidance for the practical application departments.
- DEM /
- slope /
- error /
- resolution

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[3]	齐晓飞, 王光霞, 马俊, 王富强. 利用散点图矩阵与回归分析建立地形描述精度模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(11): 1344-1348.
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[6]	王雷, 杨勤科, 王春梅, 龙永清. 采样数据密度及栅格尺寸对高程中误差的影响分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(3): 366-369.
[7]	胡海, 游涟, 胡鹏, 彭会琨. 数字高程模型内插方法的分析和选择 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(1): 82-85.
[8]	蒋厚军, 廖明生, 张路, 王腾. 高分辨率雷达卫星COSMO-SkyMed干涉测量生成DEM的实验研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(9): 1055-1058.
[9]	胡海, 吴艳兰, 胡鹏. 数字高程模型精度标准、质量理论和科学观念讨论 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(6): 713-716.
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[11]	陈传法, 岳天祥. 基于条件模拟的DEM误差曲面实现研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(2): 197-200.
[12]	胡鹏, 高俊. 数字高程模型的数字综合原理研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(8): 940-942.
[13]	胡鹏, 白轶多, 胡海. 数字高程模型生成中的高程序同构 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(3): 352-357.
[14]	刘学军, 王彦芳, 晋蓓. 利用点扩散函数进行DEM尺度转换 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(12): 1458-1462.
[15]	陈楠, 王钦敏. 基于地形因子信息量的数字高程模型分辨率的选择——以黄土高原的研究为例 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(6): 692-695.
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[18]	刘基余, 李松. 机载激光测深系统测深误差源的研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2000, 25(6): 491-495.
[19]	朱庆, 李志林, 龚健雅, 眭海刚. 论我国“1:1万数字高程模型的更新与建库” . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1999, 24(2): 129-133.
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DEM分辨率变化对坡度误差的影响

陈楠^1,2

¹福州大学福建省空间信息工程研究中心,福州市大学城学园路2号,350002 ;²福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室,福州市大学城学园路2号,350002

基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目（0930531）;国家自然科学基金资助项目（41001254，41071267）。

作者简介:
陈楠,博士,副研究员,从事数字地形分析及空间数据不确定性方面的研究。

收稿日期: 2013-03-30
修回日期: 2013-03-30
刊出日期: 2013-05-05

中图分类号: P208； P231.5; G206.2

关键词:

数字高程模型 /

坡度 /

误差 /

分辨率

摘要: 分析了坡度提取算法的数学模型，并结合实际数据进行了分析和验证，提出了对误差进行敏感性程度分析的方法，得到了根据DEM分辨率或平均坡度计算坡度误差的公式。

English Abstract

Influence of Resolutions of DEM on the Error of Slope

CHEN Nan^1,2

¹Spatial Information Research Center,Fuzhou University, 2 Xueyuan Road, Fuzhou 350003, China ;²Key Lab for Spatial Data Mining and Information Sharing of Ministry, Fuzhou University, 2 Xueyuan Road, Fuzhou 350003, China

Funds: 国家自然科学基金重点资助项目（0930531）;国家自然科学基金资助项目（41001254，41071267）。

Received Date: 2013-03-30
Rev Recd Date: 2013-03-30
Publish Date: 2013-05-05

Keywords:

DEM /
slope /
error /
resolution

Abstract: The value of slope of a grid derived from DEM varies with the resolution of DEM. The pattern of the slope variation is meaningful for the deep understanding of the general variation rule of slopes. The mathematical model for deriving slopes was analyzed, and the real data were used to test it. The following conclusions are obtained: as the resolution of DEM becomes rough, the increase and decrease of the slope value depends upon the first order partial derivative, the three partial derivative and the mixed three partial derivative of the function of real surface; as the resolution of DEM is less than 30 meters, (1) the amount of grids with minus sign of slope error is about 7 times more than that of grids with plus sign of slope error, and the absolute value of minus error is over 2 times as much as that of plus error, (2) plus\|or\|minus sign of slope error is not related to the resolutions of DEM, and (3) it is the absolute value of minus error that is more sensitive to the change of the resolutions of DEM than the value of plus error. The research method was put forward to analyse the sensitivity of error. The researchers have got the formulas for calculating slope errors from the resolutions of DEM or from the averages of slope. The formulas would provide the guidance for the practical application departments.

陈楠. DEM分辨率变化对坡度误差的影响[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 594-598.

引用本文:

陈楠. DEM分辨率变化对坡度误差的影响[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 594-598.

CHEN Nan. Influence of Resolutions of DEM on the Error of Slope[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 594-598.

Citation:

CHEN Nan. Influence of Resolutions of DEM on the Error of Slope[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 594-598.