精确的侵蚀沟形态对于揭示其演化机理具有重要意义,侵蚀沟数字地形精度是沟道形态参数提取的关键,而点云采样间距和插值算法是其地形精度的主要影响因素。当前,相关侵蚀沟地形模拟研究大体较为单一地比较了相同点云间距、不同插值算法的精度差异,并未将两者综合考虑。基于此,探讨点云采样间距和空间插值算法的组合对侵蚀沟DEM构建的精度差异,有助于为其地形模拟提供借鉴,同时,高精度DEM对侵蚀沟形态参数的提取也较为关键。2017年1月,在元谋干热河谷地区选择了两条典型侵蚀沟(U、V型断面),按其沟道规模分别设置了0.04m和0.15m的初始间距进行三维激光扫描采样;而后基于CloudCompare软件对原始点云进行等距和随机抽稀,利用两种抽稀模式的点云生成侵蚀沟DEM,并评价其精度,比较抽稀模式的差异,进而选择点云抽稀的最佳方式。此后,利用普通克里金插值(OK)、反距离加权插值(IDW)、径向基函数(RBF)以及高精度曲面建模(HASM)等空间内插算法对点云高程插值,生成不同的侵蚀沟DEM,以交叉验证和验证数据集为基准,利用标准差、均方根误差和平均绝对误差指标分析插值误差,确定精度最佳的插值组合。最后,以U、V型侵蚀沟的最优插值结果为基准,以横断面、纵剖面及侵蚀沟体积参数为切入点,比较其他插值结果提取的形态差异,从而反证侵蚀沟地形精度对形态提取的影响。本文主要结论如下:(1)等距抽稀比随机抽稀的点云所构建的侵蚀沟地精度更高。在点云数量相等的情况下,U、V型沟等距抽稀的点云利用TIN插值结果的标准差、均方根误差以及平均绝对误差均小于随机抽稀的点云TIN插值结果的相应误差。此外,两种抽稀模式点云插值误差随着点云间距增大而升高,即侵蚀沟DEM精度随点距增大而降低。(2)U型沟0.04m间距点云利用高精度曲面建模算法优化的普通克里金(HASM-OK)插值精度最佳,而V型沟0.15m间距点云采用高精度曲面建模算法优化的径向基函数(HASM-RBF)插值精度最佳。对U型沟训练样本和检验样本插值精度分析,表明在相同间距、不同内插方法下,HASM-OK的标准差、平均绝对误差及均方根误差均是最小的;相同内插方法、不同间距下,0.04m间距点云的插值误差均是最小的。同样,对V型沟训练样本和检验样本插值精度分析,点云插值,点距相同时,HASM-RBF法的插值精度最高;内插方法相同时,0.15m间距点云构建的地形误差最小;而原始分辨率点云在不同插值方法中误差均是最小的。(3)高精度曲面建模(HASM)优化算法能显著提高普通插值算法的精度。对U型、V型侵蚀沟点云,利用HASM-OK、HASM-IDW以及HASM-RBF优化后的插值精度均显著高于OK、IDW及RBF插值结果,且随着点云间距的增大,误差幅度也随之增大。(4)侵蚀沟DEM精度高低对于沟道形态参数提取有较大影响,以最优插值组合提取的形态参数为基准,其他侵蚀沟形态参数偏差随着插值组合精度的降低而增大。总体上,侵蚀沟DEM精度对沟道宽度的提取影响较小,而沟道深度提取偏差随着DEM精度的降低而增大。同样,侵蚀沟DEM精度越低,沟道纵向上的地形信息丢失得越多,其长度提取的偏差也越大。对侵蚀沟体积计算而言,DEM精度越低,提取的侵蚀沟体积就越小。