在矩阵的形式中,这种拟合表面的系数[B(I)],可以由获得的高度矩阵[E(I)]和矩阵[U(I)V(I)]的倒数的乘积来求得,即按照
(1)[B(I)]=[E(I)]·[U(I)V(I)]-1
接着在第二步规定出每一个矩阵的容量,即:
而后,所计算出的高度数值[COMPE(I)]在研究区域中的每一个位置上均应当获得,这可以从步骤(3)中看出:
(3)ForI=1,NE
COMPE(I)=B(1) [B(2)][U(I)] [B(3)][V(I)]
高度的离差集合[DEV1(I),DEV2(I),DEV3(I)]可以由垂直于水平面的步骤(4)a和垂直于最佳拟合平面的步骤(4)b这二者当中计算出来,同时通过步骤(4)c,还能够计算出在最佳拟合面的法线方向上的高度离差:
TRUMN=E(I)/NE
D1(I)=TRUMN-E(I)
QQ=D2(I)的最大负值
Q=D1(I)的最大负值
D2(I)=E(I)-COMPE(I)
THETA=最佳拟合面的倾角
CTHETA=90.0-THETA
(4)aDEV1(I)=E(I) Q
(4)bDEV2(I)=D2(I)-QQ
(4)cDEV3(I)=[DEV2(I)](CTHETA)
最后,所得到的平均值可以见步骤(5);所得到的协方差可以见步骤(6),所得到的标准差可以见步骤(7)。
(6)VARI={∑[DEV1(I)2]-([∑DEV1(I)]2/NE)}/(NE-1)
至此,应用FORTRANIV程序对隆起频率分布所实行的计算,已被全部作出。
(三)平面分布
设计平面分布这一地表起伏度参数,是为了叙述在一个进行起伏度计算的试验场地中,地表面在三维方向上所具有的状况。为了获得这样的参数,被研究的起伏区是用一组互相交织的平面进行模拟的。这些交织在一起的平面,其本身又是由相邻接的、每三个高度读数为一组的方式来计算的(如图6-7)。
在图6-7中,其上的A主要指明由相邻接的3个高度读数数组所规定的交织平面;图B为具有相似高度区域所产生的高向量强度和低向量散度;图C为一个非系统高度变化区域所产生的低向量强度和高向量散度。
对于所规定的那些平面的法线,均是由单位向量表示的。这样,向量的均度、强度和散度,均可采用特别设计的计算方法。这里,向量强度是指单位向量的合成总和长度,总是可以从方向余弦的计算中获得。向量强度,在其标准形式下(即方向余弦平方和的平方根,再被单位向量的数目相除),它的数值范围是从0(无优先方向)到1(完全相同的方向)。向量散度,则是指单位向量在空间中的变率或分散的程度,它在某些方面十分类似于正态分布的标准误差。总括来说,具有大致相近高度的平面(如图6-7B),其特点必然具有高的向量强度和低的向量散度;而非系统的即随机的高度变化的地表面,则产生了低的向量强度和高的向量散度(见图6-7C)。
美国国家宇航局(NASA)曾把加利福尼亚州的皮斯加火山口作为地表起伏度的试验场,并且以此作为一种特定的地貌类型进行了典型的计算。结果提出了这个试验场的地貌图(一部分)以及所规定的平面分布和相应的高度读数数组,并希望从所规定的交织平面中实现地形的模拟。这些均可见图6-8中的A,B和C。
本文标题:地表的起伏度分析(3)
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