[发明专利]一种从等高线图生成数字高程模型的方法和装置

说明书

技术领域

本申请涉及地理信息领域，特别是涉及一种从等高线图生成数字高程模型的方法和装置。

背景技术

数字高程模型(Digital Elevation Model，缩写DEM)是一定范围内规则格网点的平面坐标(X，Y)及其高程(Z)的数据集，它主要是描述区域地貌形态的空间分布，是通过等高线或相似立体模型进行数据采集(包括采样和量测)，然后进行数据内插而形成的。DEM是对地貌形态的虚拟表示，可派生出等高线、坡度图等信息，也可与遥感影像或其它专题数据叠加，用于与地形相关的分析应用，同时它本身还是制作遥感影像的基础数据。数字高程模型DEM是地理信息系统的一种基础数据，可以进行三维显示并在此基础上进行地形分析。等高线图作为生成DEM的一种重要而廉价的数据来源，具有十分重要的研究和应用价值。

现有技术中，从等高线图生成DEM的通用做法是采用DEM的内插算法，DEM的内插总的思想是根据若干个已知参考点的高程求出待计算点的高程值，具体内插算法在实际应用中又发展成很多种；具体的，从等高线图生成DEM，对于待计算高程值的网格(即像素)，依据现有技术，需要从一系列已知的等高线中，选择影响的参考点集S1，S2，...，Sn，然后再用这些参考点进行内插求高程值。不同的算法，选择参考点集的方法有所差异，但当待生成的DEM为海量数据时，等高线图数据量又非常大时，这选择参考点集的过程所耗时非常高。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种从等高线图生成数字高程模型的方法和装置，利用等高线图基础上，对要计算高程值的网格，不需要选择参考点集过程，直接进行计算生成DEM，在保证很好的数据质量的情况下，计算速度效率得到显著提高。

为了解决上述问题，本申请公开了一种等高线图生成数字高程模型的方法，包括：

网格生成步骤，根据需要的数字高程模型的纵向和横向分辨率，将等高线图的四边形包围盒划分成网格；

第一高程值获取步骤，针对所述等高线图中每一等高线上的每一采样点，根据所述采样点的高程变化率和所述采样点的高程值，获取所述采样点所在的网格及此网格周围的多个网格的高程值；

第二高程值获取步骤，遍历整个网格，对处于未处理状态的网格，查找与所述网格最邻近的多个方向的已处理过的网格的高程值，取所述多个已处理过的网格的值的均值作为所述未处理网格的高程值；

数字高程模型输出步骤，根据所获得的整个网格的高程值输出整个数字高程模型。

优选的，对于各个采样点进行如下步骤：

步骤121，针对所述等高线图中的一等高线上的一采样点，根据与所述采样点距离最近的等高线的间距和高程差，获得所述采样点的高程变化率；

步骤122，根据所述采样点所在的网格，确定所述网格周围邻近的多个网格；

步骤123，获取所述采样点与所述周围邻近的多个网格中的每一个网格中心点的距离；并判断所述距离是否大于阈值，如果小于阈值，则转入步骤124，则如果大于阈值，转入步骤125；

步骤124，将该采样点的高程值作为该网格的高程值；

步骤125，根据所述距离和对应采样点的高程变化率，获得对应所述网格的高程变化量，并判断所述高程变化是递增还是递减，如果递增，则转入步骤126，如果递减，则转入步骤127；

步骤126，将所述对应采样点的高程值加上对应所述网格的高程变化量得到的结果作为所述网格的高程值；

步骤127，将所述对应采样点的高程值减去对应所述网格的高程变化量得到的结果作为所述网格的高程值。

优选的，在对一网格进行处理时，进行以下步骤：

判断该网格是否处理：当该网格未处理时，将获得的该网格的高程值直接作为该网格的高程值；当该网格已处理时，将获得的该网格的高程值与该网格已有的高程值取均值作为该网格的高程值。

优选的，步骤124中判断高程变化是递增还是递减的过程包括：

步骤A1，确定所述网格的中心点处于该采样点所在等高线内部还是外部；

步骤A2，根据所述等高线图分布趋势判断所述中心点是递增还是递减。

优选的，在步骤123中还包括：对于采样点所在网格，直接将采样点的高程值作为该网格的高程值。

优选的，所述步骤A2具体包括：

当等高线图从最内层向最外层的高度升高时，如果所述中心点在所述高线内部，则高程变化递减；

当等高线图从最内层向最外层的高度降低时，如果所述中心点在所述高线内部，则高程变化递增。