[发明专利]一种目标物高度的集中测算方法

说明书

本发明涉及一种目标物高度的集中测算方法，包括步骤：S1:在同一地理位置信息下获取研究区的地物高程图和地物分布图；S2:对地物分布图进行图像识别和分类，获得目标分布图区以及非目标分布图区；S3:根据非目标分布图区，提取出S1地物高程图中的非目标高程图区；S4:结合非目标高程数据，对S3非目标高程图区中的空白区进行数据插补，以获取目标区的地面高程，从而得到完整的地面高程图；S5:将S1的地物高程图减去S4得到的地面高程图，得到目标物的高度数据分布。本发明中的测算方法，涉及图像识别和插补算法，因此，该方法的目标物针对性强，且能实现高度信息的集中测算、测算效率高且精度高、应用广泛，灵活性强，能实现不同尺度的动态化目标物高度测算。

技术领域

本发明涉及一种目标物高度的集中测算方法。

背景技术

目前，地表建筑物、桥梁和树木等高度信息调查是整个地理信息调查的重要内容，这是开展科学的土地利用结构分析和土地生产布局调整的基础，同时也是研究植被地上生物量分析和生产力测算的科学依据。因此，在地理空间内针对目标物的高度进行集中精确测算，这是一项非常具有意义的工作。

当前，针对地理空间中目标物的高度信息调查主要采用地面实测法和激光雷达法等，其中地面实测法主要是利用测绘工具进行人工实地测量目标物的高度信息，这种高度测算方法具有精度高的优势，但是存在测量效率低下和测量成本高，难以测量超出测绘工具量程范围的目标物高度，而且无法进行地理坐标系下的高度数据连续集中测量，因此，这种方法难以实现动态化目标物的高度数据测量。另一种主要方式是采用激光雷达进行测算目标区高程信息，激光雷达因其具有极高的分辨率和抗干扰能力等优势，因此能获得地面更为丰富的三维点云数据，从而获得物体的三维结构特征信息，比如高度、面积以及体积等。尽管这种方式能够得到目标区中目标物的高度信息，但是激光雷达传感器价格昂贵，成本很高，且难以获取地物的光谱特征和纹理特征等信息，这会对后期分析造成一定的困难。

综上所述，当前对地表建筑物、桥梁和树木等特定目标物的高度信息进行调查存在一定的技术和方法问题，亟需做出进一步的改进，以低成本和高质量地获取目标物所在任意位置并与之对应的高度信息。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种目标物高度的集中测算方法，其特征在于:包括以下步骤：

S1:在同一地理位置信息下获取研究区的地物高程图和地物分布图；

S2:对地物分布图进行图像识别和分类，获得目标分布图区以及非目标分布图区；

S3:根据非目标分布图区，提取出S1地物高程图中的非目标高程图区；

S4:结合非目标高程数据，对S3非目标高程图区中的空白区进行数据插补，以获取目标区的地面高程，从而得到完整的地面高程图；

S5:将S1的地物高程图减去S4得到的地面高程图，得到目标物的高度数据分布图。

进一步地，所述图像识别的方法包括监督分类或非监督分类、基于像素的分类或面向对象的分类，其中，识别的结果包括非目标物的矢量图、目标物的矢量图。

进一步地，所述数据插补方法包括拉格朗日插值法、牛顿插值法，Hermite 插值、分段插值或样条插值法。

本发明中目标物高度的集中测算方法中具有以下优点：

1、高度测算的针对性强，且能实现高度信息的集中测算。

由于本方法中采用了目标物的图像识别环节，因此其高度测算的针对性较强，能自动识别出目标物所在位置并与之对应的高度信息。同时，本方法能对目标物的高度因位置的变动而变化做出响应，实现了目标物高度数据的集中测算，这大大提升了目标物高度信息的丰富性和实用性。

2、测算效率高且精度高。