全球地表坡度频率分布数据集

坡度频率分布能够清晰定量地描述地形特征,但全球性高分辨率地表坡度频率分布研究仍有空缺,不利于在全球范围内开展跨区域对比。我们基于目前覆盖地表范围最广的30 m分辨率ASTER GDEM v3.0数字高程模型数据集,首先利用ArcGIS的"Slope"工具计算获得浮点型坡度,然后利用"Int"工具获得整型坡度,最后分别从1°′1°经纬网格、七大洲和全球3个角度统计获得地球陆地表面坡度频率分布数据集。统计结果表明(1)分网格统计所得陆地坡度频率特征曲线和全球以及各大洲统计所得陆地坡度频率曲线均在5°前达到最高,且陡于5°的部分均呈现随坡度增大而迅速减小的趋势。(2)全球50%的陆地缓于5.5°,大洋洲陆地坡度表现最平缓(m=5.23°)分布最集中(s=5.31°),南极洲冰面坡度表现最陡峭(m=13.53°)分布最分散(s=15.86°)。该数据集覆盖范围为83°N–83°S,包括(1)1°′1°经纬网格为单元、1度坡度为步长的地表坡度频率统计数据,总计22,205条数据记录,采用.xlsx表格存储;(2)1°′1°经纬网格坡度频率空间分布网格数据,采用.shp格式存储;(3)各大洲及全球地表坡度频率统计数据,采用.xlsx表格存储。数据集由631个数据文件组成,数据量为232 MB(压缩为1个文件,数据量54.5 MB)。

DEM坡度的尺度效应研究

DEM的坡度是地形分析中的重要地理因子,随着DEM分辨率的降低,在其上提取的坡度会不断趋于平缓,因而不能如实表现地形起伏。本文重点研究了制图综合和采样间隔两个方面对DEM坡度的影响,利用不同分辨率DEM所提取的坡度的频率和累计频率,并对其进行分级统计,作为数据分析基础。利用制图综合和采样间隔两方面的综合效应对DEM坡度的影响,验证了DEM坡度随其分辨率的降低而发生衰减。针对制图综合生成的DEM具有相同的栅格尺寸,不同的综合平滑度,而不同采样间隔地形图生成的DEM具有相同的综合平滑程度、不同的栅格大小和不同的信息量,对这两种情况下的DEM坡度分别进行了统计分析,结果表明制图综合对1∶25万地形图生成DEM坡度的影响较大,对于其他比例尺地形图生成DEM的坡度衰减影响不明显。采样间隔对于1∶1万比例尺地形图生成不同分辨率DEM的坡度衰减都具有较大影响。

新能源电力系统的共模频率分析及其特征量化

分析了功率阶跃后新能源电力系统的频率响应特性,提出了可量化系统共模频率(即频率响应的共模分量)特征的实用方法。首先,提出利用具有统一结构的传递函数模型来描述设备频率–有功功率响应的近似方法,在此基础上形成表征系统共模频率响应特性的简化传递函数模型。其次,基于系统的简化传递函数,获得了描述共模频率最低点和平均变化率等特征的解析表达式,并提出形式简单的"跌落深度系数"及"跌落坡度系数"这两个指标来量化频率的特征。最后,通过算例验证了所提出的频率特征量化方法的有效性。

DEM采样间隔对地形描述精度的影响研究

数字高程模型(DEM)的精度包括采样点数据精度和地形描述精度两方面,前人对DEM精度的研究多集中在DEM采样点精度,而忽视了地形描述精度。该文提出基于窗口曲面拟合计算拟合曲面系列参数与"实际地形"曲面参数的标准差来衡量地形描述精度的方法,研究发现DEM地形描述精度随采样间隔的增大呈降低趋势;并利用坡度频率曲线和坡度累计频率曲线研究对DEM精度敏感的坡度因子与DEM采样间隔的关系,认为随DEM采样间隔增大,坡度衰减(变缓)的速率加快。