[发明专利]一种河曲自动提取方法

说明书

本发明公开了一种河曲自动提取方法，该方法包括：(1)读取一区间为[start,end]的矢量河流线图层数据，基于最短加权距离，提取出一曲流颈要素和相应的河曲要素，确定河曲区间的超始点位置,记为[neckStart,neckEnd]；(2)从数据区间[start,end]中剔除区间[neckStart,neckEnd]中间部分的数据，并进行子区间划分；(3)迭代执行步骤(1)至(2)，直至完成所有河曲及其曲流颈要素的提取；(4)从步骤(3)中得到的河曲及其曲流颈要素中提取符合用户指定阈值的部分，生成河曲线图层和曲流颈线图层。本发明执行效率高，准确率高。

技术领域

本发明涉及地理信息技术应用领域，尤其涉及一种基于矢量线状河流数据的河曲自动提取方法。

背景技术

河流形态研究可为河流景观环境保护及水力资源开发提供地貌学依据，现代河流的几何形态参数对于古水文的重建与河流的演化研究至关重要。其中，河曲平面形态是河型研究的主要内容,与横向变化及纵向变化存在着相互制约的紧密关系。

目前，自由河曲形态学及判别参数的研究已经取得了很大进展。然而，河曲形态学研究中，河曲的提取、分类以及河曲参数的测量等工作，自动化程度较低，仍以手工或半自动方法为主(参见张斌、艾南山、黄正文、易成波、覃发超.中国嘉陵江河曲的形态与成因.科学通报.2007,52(22):2671-2682)。如何基于矢量河流数据，自动、快速地划分并提取出河曲，对于河流形态研究具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种基于矢量线状河流数据的河曲自动提取方法。

技术方案：本发明所述的河曲自动提取方法包括：

(1)读取一区间为[start,end]的矢量河流线图层数据，基于最短加权距离，提取出一曲流颈要素和相应的河曲要素，确定河曲区间的起始和终止点位置,记为[neckStart,neckEnd]；start和end为提取区间的起点位置和终点位置；

(2)从数据区间[start,end]中剔除区间[neckStart,neckEnd]中间部分的数据，并进行子区间划分；

(3)迭代执行步骤(1)至(2)，直至完成所有河曲要素及其曲流颈要素的提取；

(4)从步骤(3)中得到的河曲要素及其曲流颈要素中提取符合用户指定阈值的部分，生成河曲线图层和曲流颈线图层。

进一步的，步骤(1)具体包括：

(1-1)读取一点数量为n，区间为[start,end]的矢量河流线图层数据，并写入集合L；

(1-2)设置i＝start，j＝end；

(1-3)计算p_i和p_j两点间加权距离d_ij；其中，p_i和p_j分别为位置i和j上的点；

(1-4)将i＝i+1,j＝j-1,返回执行(1-3)，直至i+2≥j时停止循环；

(1-5)循环结束后，获取加权距离最小的两点，其位置分别记为s、e；

(1-6)基于s、e所对应的两点，生成曲流颈要素；

(1-7)基于河曲区间公式，确定河曲区间的起始和终止索引位置,记为[neckStart,neckEnd]；

(1-8)基于区间[neckStart,neckEnd]所圈定的河流分段，生成河曲要素。

其中，步骤(1-3)中两点间加权距离的计算公式为：

或者