[發明專利]一種基于隨機森林的破碎山脊線關聯方法

有效

• 申請號: 201611203616.4
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106599931B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 李安波;姚蒙蒙;王凱亮;李夢圓;陳楹
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06T17/05;G06T7/13
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于隨機森林的破碎山脊線關聯方法，包括：(1)針對山脊線數據，通過構建山脊線鄰接關系模型計算各山脊線的屬性數據；(2)采用步驟(1)計算模型訓練區山脊線數據的屬性數據，并基于隨機森林方法，構建山脊線能否關聯的分類模型；(3)采用步驟(1)計算工作區山脊線數據的屬性數據，并基于步驟(2)構建的分類模型，進行破碎山脊線的關聯處理。本發明可有效用于解決傳統基于DEM提取的山脊線中出現的山脊線破碎問題。

技術領域

本發明涉及地理信息技術應用領域，具體涉及一種基于隨機森林進行破碎山脊線自動關聯的方法。

背景技術

傳統的基于DEM提取山脊線的研究中主要以山脊線的物理特性為依據，采用基于地形表面流水分析的方法，通過模擬和分析地形表面流水的運動狀況得到分水線(山脊線)(參見《提取山脊線和山谷線的一種新方法》，黃培之，武漢大學學報：信息科學版，2001年，26(3))。然而，由于流水模擬的方法在地形破碎的地區噪音非常大，難免會遺漏部分地形特征點，導致局部地形特征線在連接時較為困難，進而提取的山脊線比較破碎并產生較多毛刺(參見《利用等高線數據提取山脊(谷)線算法研究》，靳海亮，康建榮，高井祥，武漢大學學報：信息科學版，2005年，30(9))。

針對傳統的基于DEM提取的山脊線中出現的毛刺和山脊線破碎問題，南京師范大學姚蒙蒙提出一種基于關聯規則的破碎山脊線自動關聯方法(姚蒙蒙.一種破碎山脊線的自動關聯方法.中國專利，CN106023161A.2016-10-12)，有效實現了山脊線的自動關聯。然而，該方法僅通過少量、顯示表達的關聯規則進行知識表達和推理，相關處理效果并不夠理想。考慮到隨機森林模型強大的知識表達能力及近年來的不斷完善和成熟應用，本專利擬利用隨機森林模型，探討實現一種進行破碎山脊線自動關聯的方法。

發明內容

發明目的：本發明針對現有技術存在的問題，提供一種基于隨機森林進行破碎山脊線自動關聯的方法。

技術方案：本發明所述的基于隨機森林的破碎山脊線關聯方法包括：

(1)針對山脊線數據，通過構建山脊線鄰接關系模型計算各山脊線的屬性數據；

(2)采用步驟(1)計算模型訓練區山脊線數據的屬性數據，并基于隨機森林方法，構建山脊線要否關聯的分類模型；

(3)采用步驟(1)計算工作區山脊線數據的屬性數據，并基于步驟(2)構建的分類模型，進行破碎山脊線的關聯處理。

其中，步驟(1)具體包括：

(1-1)將山脊線數據存入L₁＝{l_i1|i1＝1,2,...,n_l1}，l_i1為山脊線，n_l1為山脊線的條數，并剔除L₁中非線狀的山脊線，以及對存在公共點的兩山脊線進行去毛刺處理，處理后的數據存入L₂＝{l_i2|i2＝1,2,...,n_l2}，l_i2為剔除后剩余的山脊線，n_l2為剔除后剩余的山脊線條數；

(1-2)采用(姚蒙蒙.一種破碎山脊線的自動關聯方法.中國專利，CN106023161A.2016-10-12)中的方法對L₂進行剖分處理和模型生成，得到L₂的鄰接關系模型G＝(V,E)和邊集合E＝{e_i3|i3＝1,2,...,W1}，e_i3表示邊，W1表示邊的個數；