[發明專利]一種基于雙TPI參數的地形特征點提取方法在審
| 申請號: | 201711191949.4 | 申請日: | 2017-11-24 |
| 公開(公告)號: | CN109840447A | 公開(公告)日: | 2019-06-04 |
| 發明(設計)人: | 吳玲達;郝利云;于榮歡;郭靜;呂雅帥;郝紅星;胡華全;鞏向武 | 申請(專利權)人: | 中國人民解放軍裝備學院 |
| 主分類號: | G06K9/00 | 分類號: | G06K9/00;G06K9/46 |
| 代理公司: | 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228 | 代理人: | 張瑾 |
| 地址: | 101416*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 鄰域 目標點 地形特征 尺度 方法和裝置 基準選取 判斷結果 提取條件 準確度 高程 | ||
本發明提供一種地形特征點的提取方法和裝置。所述方法包括:設定提取結果的類型;以目標點為基準選取第一鄰域及第二鄰域,其中所述第一鄰域的尺度大于所述第二鄰域的尺度;根據所述第一鄰域及所述第二鄰域內的高程值,判斷所述目標點的類型;當所述目標點滿足提取條件時,提取所述目標點。本發明在地形特征點的提取過程中通過兩個鄰域對目標點的類型進行判斷,判斷結果更加準確,能夠提高提取結果的準確度。
技術領域
本發明涉及數字地形分析技術領域,尤其涉及一種地形特征點的提取方法和裝置。
背景技術
山脊點、山谷點是兩類重要的地形特征點,它們對地形、地貌具有一定的控制作用。在數字地形分析中,山脊點和山谷點的提取和分析是很有必要的。
目前可以通過地形位置指數(Topographic Position Index,TPI)判斷目標點所處的地形位置,即目標點的類型。地形位置指數TPI是Andrew Weiss在2001年提出的,它是地形分類體系的基礎參數。TPI的基本原理是研究目標點與其鄰域高程平均值的差值,表達式如式(1)所示:
式(1)中,TPI為地形位置指數,z為目標點高程值,為目標點鄰域內所有地形點的高程平均值。
Andrew Weiss還提出,可以根據TPI與鄰域內所有地形點的高程值的均方根來設定閾值,超過一特定閾值則為山脊點,低于另一特定閾值則為山谷點,比如當TPI>1SD時,目標點位于山脊;當TPI<-1SD時,目標點位于山谷,其中SD為目標點鄰域內所有地形點的高程值的均方根,表達式如式(2)所示:
式(2)中,n為目標點鄰域內所有地形點的個數,zi為目標點鄰域內所有地形點的高程值,為目標點鄰域內所有地形點的高程平均值。
在實現本發明的過程中,發明人發現現有技術中至少存在如下技術問題:
現有的基于TPI參數提取地形特征點的方法,通過比較目標點的TPI值和SD值,從而判斷出目標點所處的地形位置,導致提取結果易受到地表粗糙度影響,對于同一目標點,選擇不同的鄰域尺度,會得到不同甚至相反的提取結果,提取結果的準確度較差。
發明內容
本發明提供的地形特征點的提取方法和裝置,能夠提高提取結果的準確度。
第一方面,本發明提供一種地形特征點的提取方法,包括:
設定提取結果的類型;
以目標點為基準選取第一鄰域及第二鄰域,其中所述第一鄰域的尺度大于所述第二鄰域的尺度;
根據所述第一鄰域及所述第二鄰域內的高程值,判斷所述目標點的類型;
當所述目標點滿足提取條件時,提取所述目標點。
可選地,所述提取結果的類型包括山脊點和山谷點。
可選地,所述根據所述第一鄰域及所述第二鄰域內的高程值,判斷所述目標點的類型包括:
根據所述第一鄰域內的高程值,計算所述目標點的第一地形位置指數TPI1和第一均方根高程值SD1,并根據所述第二鄰域內的高程值,計算所述目標點的第二地形位置指數TPI2和第二均方根高程值SD2;
比較TPI1和SD1的值,并比較TPI2和SD2的值;
如果TPI1>SD1且TPI2>SD2,則判斷所述目標點為山脊上的凸起點,如果TPI1<-SD1且TPI2<-SD2,則判斷所述目標點為山谷上的凹陷點。
可選地,所述當所述目標點滿足提取條件時,提取所述目標點包括:
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