[发明专利]基于数字表面模型的城市地区建筑物高度的自动获取方法

权利要求书

1.基于数字表面模型的城市地区建筑物高度的自动获取方法，其特征在于，

包括如下步骤：

s1.通过空间层次分解和信息统计的方法确定非地面点；

所述步骤s1中，基于四度重叠空间层次分解和信息统计的方法确定非地面点，即：

利用重叠范围为每个窗口四分之一面积的四个重叠窗口内的高度进行空间层次分解；只有四个重叠窗口内都确定为非地面点的空间点，才作为最终的非地面点；

s2.非地面点剔除后，用周围高程拟合得到数字地形模型；

s3.利用数字表面模型高程减去数字地形模型高程，得到城市地区建筑物的高度。

2.根据权利要求1所述的城市地区建筑物高度的自动获取方法，其特征在于，

所述步骤s2具体为：

非地面点剔除后，对每个无效点向8邻域方向探测有效点，并记录对应的探测距离；

通过距离倒数加权法拟合非地面点的高程。

3.根据权利要求1所述的城市地区建筑物高度的自动获取方法，其特征在于，

所述步骤s3之后还包括步骤：

s4.通过超级像素分割将城市地区建筑物的高度分割为一定大小的区域；

统计每个分割区域内的高度直方图；

取高度直方图中峰值和最大值对应高度的平均值作为该分割区域内建筑物的高度。

4.根据权利要求3所述的城市地区建筑物高度的自动获取方法，其特征在于，

在超级像素分割之前，通过形态学变换方法去除城市地区建筑物高度中的噪声。

5.根据权利要求3所述的城市地区建筑物高度的自动获取方法，其特征在于，

所述步骤s4中，超级像素的数量与数字表面模型中像素的数量呈正比。

6.根据权利要求1所述的城市地区建筑物高度的自动获取方法，其特征在于，

所述步骤s1具体为：

s1.1.设置初始参数，包括窗口参数初值cr0＝50，有效点数阈值初值minmx0＝800，高程层次划分参数hoff＝2.0米，迭代次数xhnum＝3；

s1.2.通过多次迭代，识别非地面点，对第mm次迭代：

设置窗口参数：cr＝cr0/(mm+1)；其中，mm＝1、2、3…；

有效点数阈值参数：minmx＝minmx0/((mm+1)*(mm+1))；

如果minmx小于25，则minmx设为25；

假设数字表面模型宽度为dcol，高度为drow；

列方向空间划分尺度cnum＝dcol/cr-1，

行方向空间划分尺度rnum＝drow/cr-1；

对四个重叠半个窗口尺度的窗口进行空间点数统计；

设起始行列坐标为(minr,minc)，对行方向第i个、列方向第j个起算窗口，对应的四个重叠窗口中第k个窗口的起始行列坐标为：

si＝minr+pyi_k+i*cr，sj＝minc+pyj_k+j*cr；

其中，pyi₀＝0，pyi₁＝0，pyi₂＝cr/2，pyi₃＝cr/2；pyj₀＝0，pyj₁＝cr/2，pyj₂＝0，pyj₃＝cr/2；

四个窗口中每个窗口包含cr*cr条记录，每个记录有四个标记，分别为窗口行号m，窗口列号n，窗口内(m，n)元素对应的数字表面模高度fH，是否为非地面点标记iferr；

将是否为非地面点标记iferr初始化为false；

统计窗口内的最大高程hmax和最小高程hmin；

计算高程划分层数tsnum＝INT((hmax-hmin)/hoff+1)，INT表示取整；

如果tsnum大于50，将tsnum设为50，同时，hofftemp＝(hmax-hmin)/(tsnum-1)，

否则hoff为初始值；

将点数num＝cr*cr平分到每一层，每层点数为pn＝num/tsnum；

如果pn为0，将pn设为1；

对第m层，

设置当前层点数初值thisnum＝0；

当前层最小高程为thishmin＝hmin+m*hofftemp；

当前层最大高程为thishmax＝thishmin+hofftemp；

当前窗口的每个像素都有一个点数记录orgi；

对每个像素p，如果不是非地面点：

如果该点高度位于当前层次空间，记录：orgi_thisnum＝p；

点数thisnum增加1；

如果thisnum小于minmx且thisnum大于0，将位于该层的所有点设为非地面点，窗口记录jlnum增加1；

对数字表面模型中的每个点，记录其平面坐标和高程；

如果某个数字表面模型格网点的记录数为4，则为非地面点，否则为地面点。