[發(fā)明專利]對地形邊界進(jìn)行提取的設(shè)備和方法

有效

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• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107393002B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王乾坤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T15/00;G06F17/50
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 曾世驍;張軍

一種對地形邊界進(jìn)行提取的設(shè)備和方法，設(shè)備包括：格網(wǎng)創(chuàng)建模塊，對根據(jù)目標(biāo)地形的實(shí)測等高線數(shù)據(jù)所確定的區(qū)域進(jìn)行劃分以形成由多個(gè)格網(wǎng)單元組成的規(guī)則格網(wǎng)；數(shù)據(jù)分析模塊，根據(jù)每個(gè)格網(wǎng)單元中包含的高程點(diǎn)的數(shù)量對每個(gè)格網(wǎng)單元賦予第一標(biāo)志值或第二標(biāo)志值以形成最終格網(wǎng)區(qū)域，其中，最終格網(wǎng)區(qū)域是由具有第一標(biāo)志值的所有格網(wǎng)單元組成的區(qū)域；邊界提取模塊，根據(jù)最終格網(wǎng)區(qū)域來提取地形邊界。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種用于對地形邊界進(jìn)行提取的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

在風(fēng)電行業(yè)中，當(dāng)進(jìn)行風(fēng)電場微觀選址時(shí)，作業(yè)人員需要根據(jù)提供的風(fēng)電場實(shí)測地形等高線數(shù)據(jù)進(jìn)行二次加工來獲取風(fēng)電場區(qū)域范圍。目前已有的地理信息軟件已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)基于實(shí)測地形等高線數(shù)據(jù)來提取地形外邊界的功能，但是這些軟件在功能實(shí)現(xiàn)方式和數(shù)據(jù)處理方式上多是針對地理信息數(shù)據(jù)處理的相關(guān)業(yè)務(wù)，作業(yè)人員在使用時(shí)往往需要進(jìn)行多次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換才能獲得最終的結(jié)果，進(jìn)而在數(shù)據(jù)處理方式上不夠直接，并且處理效率上也有待提升。

此外，現(xiàn)有的地理信息軟件在算法實(shí)現(xiàn)上無法直接針對dxf、dwg等CAD格式數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)使用這樣的CAD格式數(shù)據(jù)時(shí)必需進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換產(chǎn)生shpFile文件才能進(jìn)行后續(xù)處理。除此之外，在利用現(xiàn)有的地理信息軟件提取風(fēng)電場外輪廓時(shí)，需要首先利用等高線數(shù)據(jù)建立不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)，然后設(shè)置三角網(wǎng)最小約束邊長，最后才能提取較為準(zhǔn)確的風(fēng)電場外輪廓。雖然相關(guān)的現(xiàn)有地理信息軟件(例如相關(guān)CAD軟件)在算法實(shí)現(xiàn)上可以支持dxf、dwg等CAD格式數(shù)據(jù)，但對于多分離的多個(gè)區(qū)域組成的風(fēng)電場卻需要分區(qū)域單獨(dú)提取，無法實(shí)現(xiàn)不連續(xù)斑塊的自動提供。

因此，提出一種更直接且高效地對地形邊界進(jìn)行提取的設(shè)備和方法，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種用于對地形邊界進(jìn)行提取的設(shè)備和方法。

本發(fā)明的一方面在于提供一種對地形邊界進(jìn)行提取的設(shè)備，其特征在于，可包括：格網(wǎng)創(chuàng)建模塊，對根據(jù)目標(biāo)地形的實(shí)測等高線數(shù)據(jù)所確定的區(qū)域進(jìn)行劃分以形成由多個(gè)格網(wǎng)單元組成的規(guī)則格網(wǎng)；數(shù)據(jù)分析模塊，根據(jù)每個(gè)格網(wǎng)單元中包含的高程點(diǎn)的數(shù)量對每個(gè)格網(wǎng)單元賦予第一標(biāo)志值或第二標(biāo)志值以形成最終格網(wǎng)區(qū)域，其中，最終格網(wǎng)區(qū)域是由具有第一標(biāo)志值的所有格網(wǎng)單元組成的區(qū)域；邊界提取模塊，根據(jù)獲得的最終格網(wǎng)區(qū)域來提取地形邊界。

在形成最終格網(wǎng)區(qū)域時(shí)，數(shù)據(jù)分析模塊可針對高程點(diǎn)的數(shù)量不為0的每一個(gè)格網(wǎng)單元賦予第一標(biāo)志值，并且針對高程點(diǎn)的數(shù)量為0的每一個(gè)格網(wǎng)單元進(jìn)行以下操作：根據(jù)與高程點(diǎn)的數(shù)量為0的一個(gè)格網(wǎng)單元鄰近的預(yù)定數(shù)量個(gè)格網(wǎng)單元中所包含的高程點(diǎn)來對所述一個(gè)格網(wǎng)單元賦予第一標(biāo)志值或第二標(biāo)志值。

在形成最終格網(wǎng)區(qū)域時(shí)，數(shù)據(jù)分析模塊可針對高程點(diǎn)的數(shù)量為0的每一個(gè)格網(wǎng)單元進(jìn)行以下操作：通過利用與高程點(diǎn)的數(shù)量為0的一個(gè)格網(wǎng)單元鄰近的預(yù)定數(shù)量個(gè)格網(wǎng)單元中所包含的所有高程點(diǎn)來構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)模型，如果所述不規(guī)則三角網(wǎng)模型滿足預(yù)定條件，則對所述一個(gè)格網(wǎng)單元賦予第一標(biāo)志值，如果所述不規(guī)則三角網(wǎng)模型不滿足所述預(yù)定條件，則對所述一個(gè)格網(wǎng)單元賦予第二標(biāo)志值。

空間格網(wǎng)創(chuàng)建單元可將根據(jù)所述實(shí)測等高線數(shù)據(jù)確定的所有等高線的外接矩形確定為所述區(qū)域。

格網(wǎng)創(chuàng)建模塊可從所述實(shí)測等高線數(shù)據(jù)確定等高線的密度，根據(jù)等高線的密度確定格網(wǎng)單元的尺寸，并以具有確定的尺寸的格網(wǎng)單元為單位對所述區(qū)域進(jìn)行劃分以形成由所述多個(gè)格網(wǎng)單元組成的所述規(guī)則格網(wǎng)。

所述設(shè)備還可包括：高程點(diǎn)提取模塊，從所述實(shí)測等高線數(shù)據(jù)提取高程點(diǎn)并對與提取的高程點(diǎn)相關(guān)的信息進(jìn)行存儲，其中，所述與提取的高程點(diǎn)相關(guān)的信息包括高程點(diǎn)的經(jīng)度、緯度和高程值。

數(shù)據(jù)分析模塊可對從所述實(shí)測等高線數(shù)據(jù)提取的多個(gè)高程點(diǎn)進(jìn)行遍歷，以建立并存儲在所述多個(gè)高程點(diǎn)中的每一個(gè)高程點(diǎn)、所述規(guī)則格網(wǎng)中的格網(wǎng)單元以及所述規(guī)則格網(wǎng)之間的空間索引關(guān)系。