[发明专利]基于坡向分布特征提取山顶点方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种基于坡向分布特征提取山顶点方法，所述方法包括以下步骤：获取栅格DEM数据对应的栅格点的坡向值；根据各目标栅格点与周围各方向的栅格点的坡向值组成对应的目标矩阵，并根据各目标矩阵中各元素的坡向值得到潜在山顶点数据；根据所述潜在山顶点数据剔除伪山顶点，得到真实山顶点数据。本发明还公开一种基于坡向分布特征提取山顶点系统及存储介质。本发明旨在依据坡向值获取潜在山顶点数据，进而提高山顶点提取效率，并获得栅格区域内真实可靠的山顶点数据。

技术领域

本发明涉及数字地形分析技术领域，尤其涉及一种基于坡向分布特征提取山顶点方法、系统及存储介质。

背景技术

山顶点作为构成地形轮廓骨架关键性特征点，也是山体范围内几何形态特性最明显的地形特征点。中国作为山区面积占全国土地面积2/3以上的多山大国，切实深入对山地地区山顶点的识别提取研究，对于自然地貌分布、生物地理分布、自然环境变迁研究等具有重要的自然科学意义。栅格数字高程模型是用于多种实体地面模型特征分析的基本数据集，如地貌特征分析等等，其中涵盖的丰富地形特征信息，是绘制和提取特征地形的重要数字资源，广泛应用于计算各类地形特征，为快速准确地提取山顶点提供了重要的数据支持。

现有技术公开号为CN106033611B的发明申请公开了 一种DEM数据中的山顶点提取方法，通过局部高差比较法求取地形局部极大值点，然后结合等高线，得到初选山顶点，去除了部分伪山顶点，不会遗漏山顶点，同时也能获得山顶点的精确位置。该提取山顶点方法当设置高差阈值和分析窗口大小不合理时，容易出现山顶点多提或者少提的情况。基于传统领域分析的等高线辅助判断方法，提取效果与等高距的遴选密切相关，进而提取山顶点的结果存在很大的不确定性。当等高距设置过小，伪山顶点不易过滤，当等高距过大，则会过滤掉很多有效山顶点。因此，高差阈值的设定会存在主观不确定性，影响了山顶点的提取结果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于坡向分布特征提取山顶点方法、系统及存储介质，旨在解决现有的山顶点提取效率低且不准确的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于坡向分布特征提取山顶点方法，所述方法包括以下步骤：

获取栅格DEM（Digital Elevation Model，数字高程模型）数据对应的栅格点的坡向值；

根据各目标栅格点与周围各方向的栅格点的坡向值组成对应的目标矩阵，并根据各目标矩阵中各元素的坡向值得到潜在山顶点数据；

根据所述潜在山顶点数据剔除伪山顶点，得到真实山顶点数据。

可选地，所述获取栅格DEM数据对应的栅格点的坡向值的步骤之前，包括：

对DEM数据进行栅格化处理，并根据坡向提取软件得到各栅格点的坡向值。

可选地，所述获取栅格DEM数据对应的栅格点的坡向值的步骤之后，还包括：

根据栅格DEM数据获取对应栅格点的高程值；

根据边界栅格点增加对应的虚拟栅格点，所述虚拟栅格点的高程值小于边界栅格点的高程值，且所述虚拟栅格点的坡向值等于边界栅格点的坡向值。

可选地，所述根据各目标栅格点与周围各方向的栅格点的坡向值组成对应的目标矩阵的步骤，包括：

分别获取以目标栅格点为中心的周围各方向上的栅格点；

将以各目标栅格点为中心和周围各方向的栅格点的坡向值组成n行n列的目标矩阵β，其中n≥3。

可选地，所述根据各目标矩阵中各元素的坡向值得到潜在山顶点数据的步骤，包括：

将目标矩阵β中以目标栅格点对应的元素为中心且沿着顺时针方向记录各元素对应的坡向值依次为β₁，β₂，β₃，......β_n²_-1，其中以预设方向为起始点0度，设置约束条件为0；