[發明專利]一種多源DEM數據無縫融合方法及處理終端

有效

• 申請號: 201811073544.5
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109410736B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 劉勝旋;張寶金;關永賢;馬金鳳
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: G09B29/00
• 分類號: G09B29/00
• 代理公司: 廣州君咨知識產權代理有限公司 44437
• 代理人: 江超

1.一種多源DEM數據無縫融合方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：獲取需要融合的兩個DEM數據，并對兩個DEM數據進行預處理，得到DEM_A和DEM_B；

步驟2：接收用戶對經過預處理后的DEM_B和DEM_A重疊區域的地形平緩位置的設置，并在地形平緩位置內繪制重疊線；

步驟3：接收由用戶對DEM_B和DEM_A設置的數據質量高和數據質量低的標記，并以數據質量高的DEM數據的網格間距對步驟2繪制的重疊線進行等間距插值，獲得每個插值頂點的X、Y坐標值；

步驟4：對重疊線上的每個插值頂點，分別從經過預處理后的DEM_A與DEM_B中提取高程值，將坐標值和高程值進行合并，得到一個完整的插值頂點，插值頂點的格式為XYZ_aZ_b,X和Y分別表示為插值頂點的X、Y坐標值，Z_a為DEM_A在插值頂點處的高程值，Z_b為DEM_B在插值頂點處的高程值，并生成包括所有插值頂點的邊界文件；

步驟5：預設融合半徑Rad和平滑窗口Win，其中Win為常數，并采用公式①計算出DEM_B和DEM_A之間的系統偏差Diff：

式中，N表示插值頂點的個數，Z_ai表示DEM_A在第i個插值頂點的高程值，Z_bi表示DEM_B在第i個插值頂點的高程值；

步驟6：預設DEM_A的權重W_a和DEM_B的權重W_b，且W_a+W_b＝1(0≤W_a≤1,0≤W_b≤1)。利用公式DEM_A＝DEM_A-W_a*Diff和DEM_B＝DEM_B+W_b*Diff消除DEM_A與DEM_B之間的系統偏差，得到消除系統偏差后的DEM_A1和DEM_B1，然后將DEM_A1和DEM_B1對應插值頂點的兩個不同的高程值(Z_a，Z_b)調整到相同的高程值Z，其中Z＝Z_a-W_a(Z_a-Z_b)或Z＝Z_b+W_b(Z_a-Z_b)，確定Z后，對DEM_A1上所有距離重疊線在Rad以內的網格節點均采用公式②調整其高程值：

對DEM_B1上所有距離重疊線在Rad以內的網格節點均采用公式③調整其高程值：

式中，NN′表示DEM_A1或DEM_B1上的網格節點需要調整的高程值，Dist表示DEM_A1或DEM_B1上的網格節點與重疊線的距離；

步驟7：遍歷重疊線上所有的插值頂點，循環執行步驟6，調整DEM_A1和DEM_B1上所有與重疊線的距離在Rad以內的網格節點的高程，得到調整高程后的DEM_A2和DEM_B2；

步驟8：根據平滑窗口Win的值，對調整后的DEM_A2和DEM_B2執行相應的平滑操作，獲得經過平滑窗口Win操作后的DEM_A3與DEM_B3；

步驟9：將DEM_A3與DEM_B3載入GIS軟件，并以重疊線為裁剪邊界，分別裁剪掉DEM_A3與DEM_B3邊界外的冗余數據，然后將經過裁剪的DEM_A3與DEM_B3合并輸出為一個DEM數據，得到融合后的DEM數據。

2.根據權利要求1所述的多源DEM數據無縫融合方法，其特征在于：所述預處理包括將兩個DEM數據進行數據格式、坐標系統、投影類型統一，以及將兩個分辨率不一致的DEM數據調整分辨率一致。

3.根據權利要求1所述的多源DEM數據無縫融合方法，其特征在于：所述將兩個分辨率不一致的DEM數據調整分辨率一致，具體包括以高分辨率的DEM數據為參考對低分辨率的DEM數據進行插值采樣，從而使得兩個DEM數據的分辨率保持一致。

4.根據權利要求1所述的多源DEM數據無縫融合方法，其特征在于：所述重疊線為閉合的任意多邊形或為非閉合的任意曲線。