坡度坡向量算程序蜕变测试方法

坡度坡向量算程序蜕变测试方法 摘要：坡度、坡向量算是地理信息系统的主要功能之一。然而，由于截断误差、舍入误差以及误差传播的影响，导致测试判定难以获取。基于此，提出将蜕变测试应用于坡度、坡向量算程序的测试中，通过分析坡度、坡向量算程序功能的几何属性、数值计算特性以及具体实现算法等提出蜕变关系，并通过分析蜕变关系的适用范围，形成坡度坡向量算程序蜕变测试方法。最后，通过实例研究，验证了提出的蜕变关系在消除不同类型变异方面的有效性。实验结果表明，该方法可有效解决坡度、坡向量算程序的测试判定问题，同时也为解决地理信息系统中其他空间度量程序的测试判定问题提供了借鉴，进一步拓展了蜕变测试技术的应用范围。 关键词：坡度；坡向；蜕变测试；蜕变关系 0引言 坡度和坡向是描述地形特征信息的两个重要指标，也是水文模型、滑坡检测与分析、土地利用规划等地学分析模型的基础数据1。作为地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）中的重要功能之一，坡度、坡向度量的实际应用十分广泛，然而坡度、坡向量算程序的功能测试面临预期结果很难甚至无法获取的问题，无法根据预期结果和程序实际输出判断程序是否正确，即测试判定问题。 坡度、坡向量算程序面临测试判定问题的原因包括： 1）坡度坡向量算是对地形的量化分析，受限于实际地形的复杂性，坡度、坡向量算程序只能通过建立简化的数学模型，采用逼近方法获得近似值，由于数据采集误差、模型误差以及误差传播的影响，难以获取坡度、坡向量算的精确结果。 2）坡度、坡向量算程序以地图上（通常是不规则地形）一个或一组坐标为输入，在数学模型中根据特定的算法，经过大量的数值计算得到所需的结果，其预期输出很难通过手工计算获得，属于不可测程序2。 现有的研究表明，蜕变测试是一种有效解决测试判定问题的方法。文献7将蜕变测试技术应用于数值分析程序的测试；文献8将蜕变测试技术应用于Web搜索引擎软件功能测试；文献9将蜕变测试技术应用于决策支持软件的功能测试，都很好地解决了相应领域软件的测试判定问题。第 2 页 共 2 页