[發明專利]一種放射狀和向心狀水系的識別方法

有效

• 申請號: 201810570198.5
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108805146B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 解憲麗;萬夏;王凱亮;李夢圓;李安波
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所;南京師范大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 馮艷芬

本發明公開了一種放射狀和向心狀水系的識別方法，包括：(1)獲取shp格式的待識別水系線圖層數據，讀入至數據集L；(2)根據L獲取各河流要素的首尾端點，記錄到Coord中，并根據Coord篩選出主干河流和支流；(3)根據各主干河流的首尾端點坐標，計算中心點mid(x_m,y_m)和方位角Azimuth_i；(4)根據各主干河流的方位角Azimuth_i，分別計算位于各象限中的河流條數，若所述條數不是全部大于0，則判定待識別水系不是放射狀或向心狀水系，結束識別，否則執行步驟(5)；(5)計算待識別水系的內端點多邊形上點的個數incount和外端點多邊形上點的個數outcount，若outcount>incount，則判定為向心狀水系，否則判定為放射狀水系。本發明算法復雜度較低，自動化程度高，識別準確度較好。

技術領域

本發明屬于地理信息技術應用領域，具體涉及一種基于矢量數據的放射狀和向心狀水系的自動識別方法。

背景技術

一條干流及其支流組成的河網系統稱為水系，自然界中相同類型的水系，其所在區域往往有著相似的地質構造和自然環境。通過對水系的排列形式、平面形態等進行分析，可以大致推斷出水系所在區域的地質構造和地殼運動的大致情況。從而，水系類型的快速、準確解譯具有重要的研究意義。

常見的水系類型有放射狀水系、向心狀水系、樹狀水系、格狀水系、羽狀水系、平行狀水系以及辮狀水系等。放射狀水系又稱輻射水系，是水系格局的一種，指在穹隆構造上或火山錐上發育的河流，形成順坡向四周呈放射狀外流的水系；向心狀水系指水系中的河流流向是從四周流向中心，向中心匯聚，形成向心狀形態，這種水系形態多出現在四周高，中間低的盆地地形當中。

目前，水系類型的判別方式，主要是人工判別，此種方法雖然簡單易行，但效率低下，不利于大范圍的判別。為提高處理效率，已有學者開展了水系類型的自動識別研究。如王一川使用二值化水系圖像，基于最優統計圖象分類器，形成了以水系紋理單元為單位進行水系分類的方法(參見王一川.水系自動分類研究[D].西南交通大學,2006.)；車國泉利用句法模式識別技術，對辮狀水系的圖像進行了自動識別(參見車國泉.辮狀水系的自動識別[D].西南交通大學,2007.)。相關水系類型的自動識別方法，雖能夠進行水系類型的一定識別，但由于是利用二值化水系圖像，而不是直接利用水系矢量數據，導致算法的復雜度較高，識別效果較差。

發明內容

發明目的：本發明針對現有技術存在的問題，提供一種放射狀和向心狀水系的識別方法，該方法基于矢量數據識別放射狀和向心狀水系，算法復雜度較低，自動化程度高，識別準確度較好。

技術方案：本發明所述的放射狀和向心狀水系的識別方法包括：

(1)獲取shp格式的待識別水系線圖層數據，讀入至數據集L＝{l_i|i＝0,1,2,…,m}，其中，l_i表示第i個河流要素，其屬性包含河流長度Len_i和河流等級標志RiverLevel_i＝k，k為自然數，m為河流要素的個數；

(2)根據數據集L獲取各河流要素的首尾端點，記錄到坐標集合Coord中，并根據坐標集合Coord篩選出主干河流和支流，更新支流的河流等級標志RiverLevel_i＝k-1；

(3)根據各主干河流的首尾端點坐標，計算其中心點mid(x_m,y_m)和方位角Azimuth_i；

(4)根據各河流的方位角Azimuth_i，分別計算位于第一、二、三、四象限中的河流條數，若所述條數不是全部大于0，則判定待識別水系不是放射狀或向心狀水系，結束識別，否則執行步驟(5)；