[发明专利]一种大范围淤地坝位置确定方法

说明书

本发明涉及一种大范围淤地坝位置确定方法，包括：收集DEM数据；收集遥感影像数据；提取调查区域河网；制作区域栅格坡向文件；提取可能的淤地坝位置点区域；选取淤地坝预选区域；影像分析；确定淤地坝位置；输出淤地坝位置与数量统计。本发明根据DEM数据快速构建各个淤地坝可能出现位置的数字模型，再根据淤地坝在卫星图片的图像纹理特征与河道垂直的特点，利用图像识别技术辨认淤地坝可能出现的位置，最终建立各个淤地坝的位置及走向。本发明由于所使用的资料均为免费公开的资料，并且使用的人工费用极少，计算过程在普通计算机上即可实现，因此总体成本极低。

技术领域

本发明涉及一种大范围淤地坝位置确定方法，是一种使用计算机技术的水利设施低成本快速调查方法。

背景技术

淤地坝是一种重要的水土保持工程措施，在世界范围内均有广泛的应用。据统计，仅在中国的黄河流域2003-2010年就建设了8180座淤地坝。这些淤地坝对河流流域的灌溉、防洪、水土保持、减少河流泥沙等方面做出了重要的贡献。然而，随着淤地坝使用时间的延伸，淤地坝及周围流域情况的不断变化，以及早期淤地坝建设的年代还没有成熟的数字技术，众多淤地坝的数字化信息或没有或残缺不全，难以实现数字化管理。如何补齐这些缺失的淤地坝数字化信息，需要进行缜密的调查，详细的了解各个淤地坝的状态，构建各个淤地坝的数字化模型，实现淤地坝的数字化管理。然而要实现这一详细的调查，现有的方式是采用人工调查的方式，对淤地坝进行现场测量，这需要耗费大量的人力物力。尽管有一些利用数字化地形图DEM进行淤地坝调查的方案，如对DEM进行三角化等方式，但这些方案都存在这样或那样的缺点，如分析过程复杂，没有充分的利用DEM数据，使用的计算机资源过多，使计算成本过高等。由于这些问题的存在，使利用计算机进行淤地坝调查停留在方案上，在实际中应用很少。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种大范围淤地坝位置确定方法。所述的方法结合卫星图片和DEM数据，快速辨认淤地坝的位置，实现大范围的淤地坝的快速确定。

本发明的目的是这样实现的：一种大范围淤地坝位置确定方法，所述方法的步骤如下：

步骤一，收集DEM数据：收集需要进行淤地坝调查区域和时段的分辨率大于等于30米的DEM数据；

步骤二，收集遥感影像数据：收集对应区域和时段的分辨率大于等于10米的遥感影像数据；

步骤三，提取调查区域河网，确定集水面积小于50km²的河道位置和流向：基于GIS平台，利用所收集的DEM数据，以0.3km²为河道提取阈值，提取与调查区域河网，并制作0.3km²~50km²汇水面积河道位置栅格文件和流向栅格文件；

步骤四，制作区域栅格坡向文件：以30米DEM为基础，制作30米栅格坡向文件；

步骤五，提取可能的淤地坝位置点区域：依据河道位置栅格文件进行坡向分析，在流向上，间距n个栅格以内的坡向如果差值的绝对值在180°附近，则标定为淤地坝预选点；

步骤六，选取淤地坝预选区域：以预选点为中心点，以半径Rn个栅格区域为淤地坝预选位置区域；

步骤七，影像分析：针对淤地坝预选位置区域，提取相应的遥感影像数据，并进行遥感影像纹理特征分析；

步骤八，确定淤地坝位置：将淤地坝预选位置区域内河道上，与河道方向近似垂直的直线确定为淤地坝的位置；

步骤九：输出淤地坝位置与数量统计：输出淤地坝经纬度坐标，汇总淤地坝数量。

进一步的，所述的步骤五中n的确定方法为：淤地坝的坝底宽L，栅格分辨率D，则栅格数n=int（L/D）+1。

进一步的，所述的步骤六中半径Rn的确定方法为：淤地坝长度LL，则Rn=int（LL/D）+1。