[发明专利]基于栅格距离变换的DSM漏洞修补方法

权利要求书

1.一种基于栅格距离变换的DSM漏洞修补方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取研究区域的资源三号三线阵影像，通过半全局匹配构建待修补DSM，裁剪得到包含漏洞区域的部分DSM数据，同时获取覆盖该部分漏洞区域的SRTM数据，并对二者进行平面坐标基准、高程基准的统一；

步骤2，对步骤1得到的待修补DSM数据进行空值区域的检测，并剔除误匹配数据，确定最终需要进行修补的空值区域；

步骤3，创建权值图p，根据步骤2得到的最终待修补DSM进行初始化后，通过栅格距离变换的方法更新权值图；

步骤4，根据步骤3得到的更新后的权值图p″，设定阈值T划分缓冲区，并计算融合时待修补DSM对应的权值p_dsm；

步骤5，在空值区域及设定的缓冲区内，根据步骤2得到的最终待修补DSM自身高程Z_dsm和对应位置处的SRTM高程Z_ref，加权平均得到融合修补后的高程Z_fusion。

2.如权利要求1所述的一种基于栅格距离变换的DSM漏洞修补方法，其特征在于：步骤1中参考DSM模型包括同一平台在不同位置获取的相同区域无云遮挡的影像生成的DSM，或已公开的ASTERGDEM、SRTM、GTOPO30、NASA DEM、TANDEM数据。

3.如权利要求1所述的一种基于栅格距离变换的DSM漏洞修补方法，其特征在于：步骤2中首先遍历步骤1得到的待修补DSM数据中的每个像元，高程值为空的像元构成空值区域，然后依据相邻有效高程格网点的高程值不为无效高程值的原则，利用区域增长的方法对步骤1中的待修补DSM进行分割，对于分割结果中像元数小于设定阈值M的分割区域，认为其是误匹配区域，将其整体像元的高程值赋为空，得到最终的待修补DSM。

4.如权利要求1所述的一种基于栅格距离变换的DSM漏洞修补方法，其特征在于：步骤3包括以下几个步骤：

步骤3.1，初始化权值图p，把步骤2得到的待修补DSM中空值区域对应的栅格赋权值0，并把其余所有栅格赋值32786：

式中，(i,j)分别为DSM格网的行号和列号，z(i,j)为待修补DSM数据在(i,j)处的高程值，p(i,j)为(i,j)处的初始权值；

步骤3.2，顺序访问各像元，以格网左下角为起点，自下而上，逐行自左向右进行访问，利用所访问像元下方的7个像元、正左方像元的权值，以及其与所访问像元的距离，根据式(2)更新所访问像元的权值：

式中，(i,j)分别为权值图中像元坐标的行号和列号，p(i,j)为(i,j)处的初始权值，p′(i,j)为顺序更新后的权值；

步骤3.3，逆序访问各像元，以右上角为起点，自上而下，逐行自右向左进行访问，利用所访问像元下方的7个像元、正左方像元的权值，以及其与所访问像元的距离，根据式(3)更新所访问像元的权值：

式中，(i,j)分别为权值图中像元坐标的行号和列号，p′(i,j)为顺序更新后的权值，p″(i,j)为逆序更新后的权值；

通过上述栅格距离变换得到更新后的权值图。

5.如权利要求1所述的一种基于栅格距离变换的DSM漏洞修补方法，其特征在于：步骤4中将步骤3更新后的权值图中满足p″(i,j)≤T的像元的集合设为DSM融合的缓冲区，则在空值区域和缓冲区内，待修补DSM格网(i,j)处的最终权值为：

式中，p_dsm(i,j)为待修补DSM格网(i,j)处的最终权值，p″(i,j)为步骤3更新后的权值图中(i,j)处的权值；

最终权值图中黑色区域为DSM数据漏洞，白色区域为根据阈值设定的融合缓冲区，外围灰色区域为正常DSM数据。

6.如权利要求1所述的一种基于栅格距离变换的DSM漏洞修补方法，其特征在于：步骤5是从步骤2获得的最终待修补DSM数据中得到待修补DSM像元(i,j)的高程Z_dsm(i,j)，从步骤1获取的研究区域参考DSM模型中得到该像元的参考高程Z_ref(i,j)，然后利用式(5)加权平均得到融合修补后的高程Z_fusion(i,j)：

Z_fusion(i,j)＝p_dsm(i,j)×Z_dsm(i,j)+(1-p_dsm(i,j))×Z_ref(i,j) (5)

式中，p_dsm(i,j)是步骤4得到的待修补DSM格网(i,j)处的权值。