[發明專利]分級自動檢測主體山脈與水系的方法---方向導數小波變換

在審

• 申請號: 201410356679.8
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104156571A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 余生晨;劉保金;張驎;楊戍;孫莉民;周文豪;程裕斌
• 申請（專利權）人: 山西潞安環保能源開發股份有限公司;華北科技學院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種分級自動檢測主體山脈與水系的方法---方向導數小波變換，其特征在于，具體包括如下步驟：

①山脈線即山脊線，水系即山谷線。首先借助小波變換采用多分辨率分析方法對常規的的DEM數據進行多尺度處理、逐層分解，自動分級提取出反映主體山脊(山谷)線和次級山脊(山谷)線的DEM數據；

②然后，在頻率域求其一階方向導數和二階方向導數的數值，從而分別提取主體山脈(谷)線和次級山脈(谷)線。同時，對一些特殊情況，如“鞍點”、“小高原”、“小平原”等，進行特殊處理。

2.根據權利要求1中所述的分級自動檢測主體山脈與水系的方法，其特征在于，所述步驟①中，利用小波變換中的Mallet算法把二維的地形高程數字信號分解成不同頻段的信號，二維地形數字信號的低頻部分(主體山脈(谷)線)主要集中在了S＝2⁵尺度上；中頻部分(次級山脈(谷)線)主要集中在了S＝2³和S＝2⁴尺度上，地形圖噪音干擾主要集中在S＝2¹尺度上。

3.根據權利要求1中所述的分級自動檢測主體山脈與水系的方法，其特征在于，所述步驟②中，山脊點和山谷點的方向導數特征組合在于：在山脊點處，沿山脊線垂直方向，其一階方向導數為零，且二次方向導數為負值；在山谷點處，沿山谷線垂直方向，其一階方向導數為零，二階方向導數為正。

4.根據權利要求1中所述的分級自動檢測主體山脈與水系的方法，其特征在于，所述步驟②中，求一階和二階方向導數的方法是在頻率域進行，而不是在空間域求方向導數，在頻率域內，一階方向導數和二階方向導數因子分別為：2π×i×(u?cosα+v?sinα)和2π²(u?cosα+v?sinα)²，這里α為方向角，即，在α方向上的一階方向導數和二階方向導數，u和v分別為x和y方向的頻率。

5.根據權利要求1中所述的分級自動檢測主體山脈與水系的方法，其特征在于，所述步驟②中，在某一局部小的區域內，把山脊線、山谷線用直線來近似，把整個區域看成是由許多這種小的區域所組成的，在每個這種小的區域內，每間隔10°求一個方向導數，其檢測山脊線(或山谷線)的精度足以滿足一般實際工作需要。