剖面曲率精度变化与DEM分辨率关系.pdf

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1、第42卷第1期中国矿业大学学报Vo1．42No．12013年1月JournalofChinaUniversityofMining&TechnologyJan．2013剖面曲率精度变化与DEM分辨率关系陈楠(福州大学福建省空间信息工程研究中心空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室，福建福州350002)摘要：分析了剖面曲率精度随数字高程模型(DEM)分辨率变化而变化的规律，提出了基于互信息概念的精度指标，选择了5个代表不同地貌类型的样区，在每个样区以1：1O地形图为数据源建立了分辨率为5，l5，25，⋯，75m的DEM．以5m分辨率DEM提取的剖面曲率为假定真值，研究不同

2、分辨率DEM提取剖面曲率的精度变化规律．结果表明：1)剖面曲率中误差与精度指标存在幂函数关系；2)DEM分辨率与精度指标存在指数函数关系．并获得了由精度指标计算最适宜的DEM分辨率的计算公式，该公式可在保证预定剖面曲率的精度前提下，为选定DEM的适宜分辨率，减小数据量，降低成本提供依据．关键词：数字高程模型；剖面曲率；误差；分辨率；互信息中图分类号：G206．2文献标志码：A文章编号：1O00—1964(2013)01—0147-05Relationshipbetweenthevariationofprofilecurvatureaccuracyandtheresolu

3、tionofDEMCHENNan(SpatialInformationResearchCenter，KeyLabforSpatialDataMiningandInformationSharingofMinistry。FuzhouUniversity，Fuzhou，Fujian350002，China)Abstract：ThisstudyinvestigatedthevariationofprofilecurvatureaccuracywiththechangeofDEMresolution，andproposedtheindexofprofilecurvatureacc

4、uracyonthebasisofthecon—ceptofmutualinformation．Fivemajorareaswhichrepresentdifferentgeomorphologywere，chosenasthesampleareas，andDEMswithresolutionsat5，15，25，35，45，55，65，and75mwereestablishedintermsofthemapscaled1：10．TheprofilecurvaturederivedfromDEMat5mwasassumedasthetruevaluetoexaminth

5、evariationrulesoftheprofilecurvaturederivedfromdifferentresolutionsofDEMs．ThestudyresultsshowthatthereexistpowerfunctionsbetweenRMSE(rootmeansquareerror)andtheindex，andthattheexponentialfunctionsex—istbetweentheindexandtheresolutionsofDEM．Besides，thecomputationalformulafortheresolutionso

6、fDEMiSobtainedintheuseoftheindex．ThisformulacanprovidethebasisforreducingdatasizeandcostaswellasforchoosingproperresolutionsofDEMunderthecondi—tionofguaranteeingpre—determinedaccuracyofprofilecurvature．Keywords：DEM；profilecurvature；error；resolution；mutualinformation数字高程模型(DEM)是基本的空间数据．从变

7、化率，或称为高程变化的二次导数Ⅲ，剖面曲率DEM中可以提取众多地形因子，如坡度、坡向、剖可以反映局部地形结构，在地表过程模拟、水土保面曲率等．剖面曲率是地面上任意一点地表坡度的持等领域都有重要的应用价值．目前，许多地理信收稿日期：2011一u一29基金项目：国家自然科学基金重点项目(40930531)；国家自然科学基金项目(41001254)；国际科技合作与交流专项项目(247608)通信作者：陈楠(1975一)，男，福建省厦门市人，副研究员，工学博士，从事数字地形分析方面的研究．E-mail：ficn99@163．comTel：1348