[发明专利]一种利用遥感影像提高山体的数字高程数据分辨率的方法

权利要求书

1.一种利用遥感影像提高山体的数字高程数据分辨率的方法，包括以下步骤：

S1，输入较低分辨率的数字高程数据DEM，输入山体高分辨率高程数据的分辨率M，输入生成数据的横坐标X和纵坐标Y，横向长度W和纵向长度H；构造山体三维高度基准网BNET：

S101，山体高分辨率高程数据横向元素个数WNUM＝Round(W/M+0.5)；

S102，山体高分辨率高程数据纵向元素个数HNUM＝Round(H/M+0.5)；

其中，Round为进行四舍五入；

S103，建立BNET，BNET为一个WNUM列HNUM行的数组，该数组的每一个元素为一个基准结构体BStruct；

BStruct包含以下字段内容，所有字段的初始值为0；

BX1 所在横坐标初始值为0；

BY1 所在纵坐标初始值为0；

BValue 基准高度值初始值为0；

BID 数字高程点的编号初始值为0；

TID 团块关系编号初始值为0；

LYZD 邻域最低值初始值为0；

LYZG 邻域最高值初始值为0；

CValue 重构高度值初始值为0；

S2，根据数字高程数据DEM初始化三维高度基准网BNET中所有BStruct的值：

S201，取出BNET中的一个元素BPoint，BPoint为一个BStruct类型的结构体；

S202，BPoint在BNET中所在行为HH，所在列为LL；

S203，计算BPoint的所在横坐标BPoint.BX1＝X+LL×M，所在纵坐标BPoint.BY1＝Y+HH×M；

S204，在DEM中找到一个与(BPoint.BX1，BPoint.BY1)距离最近的点，取出该点编号ID其海拔高度Elevation，在BPoint中设置BPoint.BID＝ID,BPoint.BValue＝Elevation；

S205，如果BNET中所有数据被取完那么转到S206，否则转到S201；

S206，团块计数器tcounter＝1；

S207，取出BNET中一个TID为0的元素BPoint2；

S208，设置BPoint2的团块关系编号BPoint2.TID＝tcounter；

S209，对于BNET中所有数字高程点的编号BID与BPoint2的BID相同的元素，设置其TID的值为tcounter；

S210，tcounter＝tcounter+1；

S211，如果BNET中存在TID为0的元素，那么转到S207，否则转到S212；

S212，团块最大编号值MAXTID＝tcounter-1；

S3，根据BNET中的所有元素的团块关系编号TID，计算BNET中每个元素的邻域最低值、邻域最高值：

S301,编号计数器ITID＝1；

S302，取出BNET中TID＝ITID的所有元素放入列表PLIST中；

S303，取出BNET中TID≠ITID并且与PLIST中任意一个元素相邻的元素，放入NLIST中；

S304，统计NLIST中所有的元素高度值BValue，获得最大值MaxBValue和最小值MinBValue；

S305，对于列表PLIST中的所有元素，其邻域最低值LYZD＝MinBValue，邻域最高值LYZG＝MaxBValue；

S306，ITID＝ITID+1；

S307，如果ITID大于MAXTID那么转到S308，否则转到S302；

S308，该步骤处理结束；

S4，输入遥感影像Image计算影像边缘梯度数组TDArray：

S401，获得遥感影像Image的行数Rows和列数Cols；

S402，建立行数为Rows和列数Cols边缘梯度数组TDArray，数组中每一个元素的初始值为1.0；

S403，建立行数为Rows和列数Cols的归一化数组NormArray；

S404，对于Image中的每一个像元pixel，该像元所在的行为HSS，所在列为LSS，计算该像元所有波段值的和pixelsum，将pixelsum存储到NormArray的行为HSS列为LSS的元素当中；

S405，对NormArray中的所有元素归一化到区间[0,1]之间；

S406，取出NormArray中的一个元素存储到元素变量NPixel中；

S407，获得NPixel所在的行NHSS，和所在列NLSS；

S408，如果NHSS>＝2并且NHSS<(Rows-2)转到S409，否则转到S413；

S409，如果NLSS>＝2并且NLSS<(Cols-2)转到S410，否则转到S413；

S410，设定变量Z1，Z2，Z3，Z4，Z5，Z6，Z7，Z8，Z9的值，它们的值如下：

Z1＝NormArray的第NHSS-1行，第NLSS-1列的元素的值；

Z2＝NormArray的第NHSS-1行，第NLSS列的元素的值；

Z3＝NormArray的第NHSS-1行，第NLSS+1列的元素的值；

Z4＝NormArray的第NHSS行，第NLSS-1列的元素的值；

Z5＝NormArray的第NHSS行，第NLSS列的元素的值；

Z6＝NormArray的第NHSS行，第NLSS+1列的元素的值；

Z7＝NormArray的第NHSS+1行，第NLSS-1列的元素的值；

Z8＝NormArray的第NHSS+1行，第NLSS列的元素的值；

Z9＝NormArray的第NHSS+1行，第NLSS+1列的元素的值；

S411，计算边缘梯度算子bytd的值，其公式如下：

temp1＝tanh((Z7+2×Z8+Z9)-(Z1+2×Z2+Z3))；

temp2＝tanh((Z3+2×Z6+Z9)-(Z1+2×Z4+Z7))；

其中，tanh为双曲正切函数；

S412，将bytd存储到TDArray的第NHSS行第NLSS列的元素之中；

S413，如果NormArray中尚有数据未处理则转到S406，否则转到S414；

S414，本步骤处理结束；

S5，结合遥感影像Image和边缘梯度数组TDArray调整山体三维高度基准网BNET每一个元素的重构高度值CValue：

S501，在BNET中取出一个元素BPoint；

S502，取出Image中位置在横坐标在BPoint.BX1-M/2和BPoint.BX1+M/2之间，纵坐标在BPoint.BY1-M/2和BPoint.BY1+M/2之间的所有像元，放入Bpixellist中；

S503，取出TDArray中的与Bpixellist中所有像元行和列位置相同的数组元素，放入TDList中；

S504，计算TDList中所有元素的均值放入均值变量avg中；

S505，设定BPoint的重构高度值Cvalue，公式如下：

BPoint.Cvalue＝BPoint.Bvalue+(avg-1)×(BPoint.LYZG-BPoint.LYZD)

S506，如果BNET中所有元素处理完毕那么转到S507，否则转到S501；

S507，本过程处理结束；

S6，根据山体三维高程基准网BNET，建立山体较高分辨率数字高程数据DEM2：

S601，建立空的较高分辨率数字高程数据DEM2；

S602，编号计数器IDCounter＝0；

S603，取出BNET中的一个元素BPoint；

S604，将编号计数器IDCounter,所在横坐标BPoint.BX1,所在纵坐标BPoint.BY1,重构高度值BPoint.CValue加入到DEM2之中；

S605，IDCounter＝IDCounter+1；

S606，如果BNET中所有元素处理完毕那么转到S607，否则转到S603；

S607，本过程处理结束。