顾及DEM误差自相关的坡度计算模型精度分析

基于DEM的坡度计算,其误差来源于DEM误差、DEM结构和坡度计算模型。在顾及DEM误差自相关的前提下,对四种DEM坡度计算模型进行了分析和评价。研究表明,三阶不带权差分能给出较高的坡度计算精度;在局部窗口中,格网点数量越多,坡度计算越准确;等权比不等权的坡度计算模型更准确;DEM误差自相关结构形式对坡度计算无影响。进一步的理论分析和试验分析还表明:DEM误差自相关性的存在,不仅能够改善地形分析的精度,也能改善DEM自身精度。

一种基于重复轨道高程数据的坡度估计算法

根据ICESat/GLAS重复轨道高程数据,提出了地形坡度计算模型和算法。算法的关键步骤是在多个重复轨道中选出参考重复轨道（RT）和比较重复轨道（CT）,并找到参考重复轨道上的参考起始脚点（RSF）和比较重复轨道上的比较起始脚点（CSF）。利用ICESat卫星在2003~2009年经过北京地区的地面轨道420时获得的数据进行实验,计算得到不同重复轨道的坡度估计值的差值,以及坡度差值的均方根和标准方差。结果显示,不同轨道间得出的坡度差值的均方根和标准方差会随着该轨道与参考轨道之间距离变化率的增大而增大。将坡度计算结果绘制在北京地图上,并且与图像地图进行对比,可以看出二者结果的一致性。将计算结果和基于SRTM高程数据的坡度进行了对比,验证了本文结果的可靠性。