[发明专利]一种基于DEM数据的坡度拟合方法

摘要

一种基于DEM数据的坡度拟合方法，步骤为：（1）从三维成像敏感器获取三维地形数据；（2）对三维地形数据中包含的点进行间隔采样形成采集矩阵；（3）选取K₁X+K₂Y+K₃=Z作为坡度平面拟合方程；（4）对采集矩阵中的各采样点进行中心坐标变换；（5）将K的计算代数化，由此得到K1的各分量k_{1_1},k_{1_2}…k_{1_m}，以及K2的各分量k_{2_1},k_{2_2}…k_{2_n}；（6）对k_{1_1},k_{1_2}…k_{1_m}进行大小排序，得到中间值由此得到对k_{2_1},k_{2_2}…k_{2_n}进行大小排序，得到中间值由此得到（7）根据步骤（6）中得到的K₁、K₂，利用公式计算得到坡度角本发明方法具有地形坡度估计快速性、高鲁棒性的特点。

主权项

1.一种基于DEM数据的坡度拟合方法，其特征在于步骤如下：（1）从三维成像敏感器获取三维地形数据，所述的三维地形数据为点的集合，每一个点均采用三个坐标值(X,Y,Z)表示，其中X,Y分别为地形平面的横纵坐标，Z为高程坐标；（2）对步骤（1）的三维地形数据中包含的点进行间隔采样形成采样点集，其中X方向间隔dx，Y方向间隔dy，形成m×n采集矩阵；（3）选取K₁X+K₂Y+K₃=Z作为坡度平面拟合方程，K1,K2,K3代表平面参数，记K=[K₁ K₂ K₃]^T=(G^TG)^-1G^Th，其中：G=x1,1y1,11x1,2y1,21·········x1,ny1,n1x2,1y2,11·········x2,ny2,n1x3,1y3,11·········xm,1ym,11·········xm,nym,n1,h=z1,1z1,2···zm,nT]]>G的行数是m×n列数为3，h的行数是m×n列数为1；（4）对采集矩阵中的各采样点进行中心坐标变换，变换公式为x_i,j=x_i,j-x_{(m+1)/2,(n+1)/2}  y_i,j=y_i,j-y_{(m+1)/2,(n+1)/2}其中x_i,j和y_i,j为采样矩阵中处于第i行第j列的采样点的横坐标和纵坐标；（5）利用步骤（4）的结果，将K的计算代数化，由此得到K1的各分量k_{1_1},k_{1_2}…k_{1_m}，以及K2的各分量k_{2_1},k_{2_2}…k_{2_n}，其中m个K₁分量值代表了采集矩阵中各行的K₁分量值，n个K₂分量值代表了采集矩阵中各列的K₂分量值；（6）对k_{1_1},k_{1_2}…k_{1_m}进行大小排序，得到中间值由此得到对k_{2_1},k_{2_2}…k_{2_n}进行大小排序，得到中间值由此得到K2=n·k‾2;]]>（7）根据步骤（6）中得到的K₁、K₂，利用公式计算得到坡度角