[发明专利]一种流水模拟和双TPI参数法结合的地形特征线提取方法

说明书

本发明提供一种地形特征线的提取方法。所述方法包括：提取山脊线时，对采集到的数字高程模型的数据进行降采样处理，得到稀疏的地形数据；根据所述稀疏的地形数据，采用地表流水模拟分析法提取分水线；将所述分水线匹配到所述数字高程模型上，并在所述分水线周围设定一个邻域；将所述邻域内的位于所述分水线以外的山脊点进行标记，得到所述分水线的扩展地形区域；根据所述扩展地形区域的地形数据，对所述分水线进行修正。本发明能够提高提取结果的准确度。

技术领域

本发明涉及数字地形分析技术领域，尤其涉及一种地形特征线的提取方法和装置。

背景技术

山脊线、山谷线是地理学研究中两类重要的地形特征线，它们对地形、地貌具有一定的控制作用。它们与山顶点、谷底点以及鞍部点等一起构成了地形及其起伏变化的骨架结构。因此，在数字地形分析中，山脊线和山谷线的提取和分析是很有必要的。

从规则格网数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)中提取山脊线和山谷线一直是一个研究热点，主要方法包括基于局部地形几何特征的方法以及地表流水模拟分析法，其中，地表流水模拟分析法提取地形特征线的基本思想是：通过计算汇流累积量，将汇流累积量为零的栅格点提取出来，就可以得到分水线，将分水线作为山脊线；对于山谷线，可以利用反地形的特点，提取反地形的山脊线，就得到原地形的山谷线。

但是，在实际应用时发明人发现，地表流水模拟分析法提取的地形特征线通常不是一条线，而是一个范围区域，与实际的山脊线、山谷线不符，因此提取结果不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种地形特征线的提取方法和装置，能够提高提取结果的准确度。

第一方面，本发明提供一种地形特征线的提取方法，适用于提取山脊线，包括：

对采集到的数字高程模型的数据进行降采样处理，得到稀疏的地形数据；

根据所述稀疏的地形数据，采用地表流水模拟分析法提取分水线；

将所述分水线匹配到所述数字高程模型上，并在所述分水线周围设定一个邻域；

将所述邻域内的位于所述分水线以外的山脊点进行标记，得到所述分水线的扩展地形区域；

根据所述扩展地形区域的地形数据，对所述分水线进行修正。

可选地，所述根据所述扩展地形区域的地形数据，对所述分水线进行修正包括：

根据所述扩展地形区域内的高程值，以设定的窗口计算所述分水线上的山脊点的地形位置指数TPI和均方根高程值SD；

比较TPI和SD的值，如果TPI＞SD，则提取所述山脊点。

第二方面，本发明提供一种地形特征线的提取方法，适用于提取山谷线，包括：

计算采集到的数字高程模型的反地形模型；

对所述反地形模型的数据进行降采样处理，得到稀疏的反地形数据；

根据所述稀疏的反地形数据，采用地表流水模拟分析法提取分水线；

将所述分水线匹配到所述反地形模型上，并在所述分水线周围设定一个邻域；

将所述邻域内的位于所述分水线以外的山脊点进行标记，得到所述分水线的扩展地形区域；

根据所述扩展地形区域的地形数据，对所述分水线进行修正。

可选地，所述根据所述扩展地形区域的地形数据，对所述分水线进行修正包括：

根据所述扩展地形区域内的高程值，以设定的窗口计算所述分水线上的山脊点的地形位置指数TPI和均方根高程值SD；