[发明专利]一种结合形态特征和径流模拟的山脊线提取方法

权利要求书

1.一种结合形态特征和径流模拟的山脊线提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、基于DEM数据计算正地形，确定最大正地形分析窗口；

步骤S2、基于不同邻域下的正地形分布图，计算正地形隶属度；

步骤S3、根据最大正地形分析窗口和正地形隶属度，提取正地形轮廓；

步骤S4、在正地形轮廓的基础上，通过形态学分析得到模拟山脊线，并计算其长度；

步骤S5、根据模拟山脊线确定最佳汇流阈值；

步骤S6、基于所述最佳汇流阈值，通过径流模拟法提取山脊线；

其中，确定最大正地形分析窗口的方法包括：

步骤S101、定义k_i为正地形提取窗口的大小，初始化k_i=k₀；

步骤S102、以k_i为窗口大小，获取正地形栅格；

步骤S103、令k=k_i，判断正地形面积是否达到稳定：

若是，以当前k为最大正地形分析窗口；

若否，令k_i=k+2，回到步骤S102；

步骤S103中，若满足下式，则认为正地形面积达到稳定：

式中：A_k为k×k分析窗口下的正地形面积之和，A为实验区的面积，A_k+1为(k+1)×(k+1)分析窗口下的正地形面积之和；

正地形隶属度通过如下公式计算：

式中：λ为正地形隶属度；H(i,j)_k为邻域为k时窗口中心栅格对应的高程值：如果在邻域时为正地形，则赋值为1，否则为0；min, max分别为对应分析窗口的最小边长和最大边长；

其中，确定最佳汇流阈值的方法包括：

步骤S501、提取不同汇流阈值下的流域边界线；

步骤S502、根据所有的流域边界线得到不同的潜在山脊线；

步骤S503、使用所述模拟山脊线对潜在山脊线的汇流阈值进行约束，得到最佳汇流阈值。

2.根据权利要求1所述的一种结合形态特征和径流模拟的山脊线提取方法，其特征在于，基于DEM数据计算正地形的方法包括：计算栅格中每个像元的宏观陂形因子P，若P＞0，则为正地形像元；

式中：H_i,j为窗口中心栅格的高程值，是窗口中有效栅格的高程值之和，n是窗口中有效栅格的个数。

3.根据权利要求1所述的一种结合形态特征和径流模拟的山脊线提取方法，其特征在于，得到不同的潜在山脊线的方法包括：对不同汇流阈值得到的流域边界线做正地形过滤。