[发明专利]分级自动检测主体山脉与水系的方法---方向导数小波变换

权利要求书

1.一种分级自动检测主体山脉与水系的方法---方向导数小波变换，其特征在于，具体包括如下步骤：

①山脉线即山脊线，水系即山谷线。首先借助小波变换采用多分辨率分析方法对常规的的DEM数据进行多尺度处理、逐层分解，自动分级提取出反映主体山脊(山谷)线和次级山脊(山谷)线的DEM数据；

②然后，在频率域求其一阶方向导数和二阶方向导数的数值，从而分别提取主体山脉(谷)线和次级山脉(谷)线。同时，对一些特殊情况，如“鞍点”、“小高原”、“小平原”等，进行特殊处理。

2.根据权利要求1中所述的分级自动检测主体山脉与水系的方法，其特征在于，所述步骤①中，利用小波变换中的Mallet算法把二维的地形高程数字信号分解成不同频段的信号，二维地形数字信号的低频部分(主体山脉(谷)线)主要集中在了S＝2⁵尺度上；中频部分(次级山脉(谷)线)主要集中在了S＝2³和S＝2⁴尺度上，地形图噪音干扰主要集中在S＝2¹尺度上。

3.根据权利要求1中所述的分级自动检测主体山脉与水系的方法，其特征在于，所述步骤②中，山脊点和山谷点的方向导数特征组合在于：在山脊点处，沿山脊线垂直方向，其一阶方向导数为零，且二次方向导数为负值；在山谷点处，沿山谷线垂直方向，其一阶方向导数为零，二阶方向导数为正。

4.根据权利要求1中所述的分级自动检测主体山脉与水系的方法，其特征在于，所述步骤②中，求一阶和二阶方向导数的方法是在频率域进行，而不是在空间域求方向导数，在频率域内，一阶方向导数和二阶方向导数因子分别为：2π×i×(u cosα+v sinα)和2π²(u cosα+v sinα)²，这里α为方向角，即，在α方向上的一阶方向导数和二阶方向导数，u和v分别为x和y方向的频率。

5.根据权利要求1中所述的分级自动检测主体山脉与水系的方法，其特征在于，所述步骤②中，在某一局部小的区域内，把山脊线、山谷线用直线来近似，把整个区域看成是由许多这种小的区域所组成的，在每个这种小的区域内，每间隔10°求一个方向导数，其检测山脊线(或山谷线)的精度足以满足一般实际工作需要。