[發明專利]一種基于SRTM數據的坡度提取方法

有效

• 申請號: 201911036530.0
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110990780B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 張宏鳴;楊勤科;常毅;張國良;孫紅光;張凡;許伊昆;董良;張泉
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F16/16
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

1.一種基于SRTM數據的坡度提取方法，其特征在于，該方法按照以下步驟進行：

步驟一，讀取數據：

步驟S11，讀取文件頭部；

步驟S12，讀取SRTM高程數據；

步驟二，無值點和洼地填充：

步驟S21，對SRTM高程數據進行無值點填充：

步驟S22，對經過無值點填充后的SRTM高程數據進行洼地填充：

步驟三，遍歷二維數組，計算坡度值：

步驟S31，對經過無值點和洼地填充的SRTM高程數據遍歷二維數組，在每次遍歷時，先判斷SRTM高程數據中當前柵格是否是無值點，如果是無值點，則直接設置坡度值為0并且跳過，進入下一個柵格的判斷；如果是非無值點，則執行步驟S32；

所述的柵格為SRTM高程數據的基本單元；

步驟S32，如果是非無值點：則進行以下計算：

設置地球的半徑值R＝6371000m，通過獲取到的頭信息cellsize的值；

計算當前柵格在經線方向上的像元寬度X_Cellsize；

X_Cellsize＝2π×6371000·cellsize/360；

計算當前柵格在緯線方向上的像元寬度Y_Cellsize，

Y_Cellsize＝2πR·cosα·cellsize/360；

計算當前柵格的對角線方向的像元距離diagCellSize；

其中，cellsize為SRTM數據中文件頭部中用于標識柵格大小的數據；α為當前柵格的緯度；

步驟S33，根據最陡坡降法確定坡度值：

Step1：依次將當前柵格和周圍的8個柵格的高程值進行對比，如果周圍某個柵格的高程值不是無值點，并且高程值小于當前柵格，則計算該周圍某個柵格與當前柵格所成角度angle＝deg·arctan((D_C-D_O)/CellStep)；

其中：

D_C代表當前柵格的高程值；

D_O代表周圍某個柵格的高程值；

CellStep為周圍某個柵格與當前柵格的距離，若周圍某個柵格與當前柵格的位置關系為東西方向，則CellStep為Y_Cellsize，若周圍某個柵格與當前柵格的位置關系為南北方向，則CellStep為X_Cellsize，若周圍某個柵格與當前柵格的位置關系為對角線方向，則CellStep為diagCellSize；

Step2：將周圍8個柵格計算出的angle最大值確定為當前柵格的坡度值；

步驟S34，依次將當前柵格和周圍的8個柵格的高程值進行對比，如果周圍某個柵格的高程值不是無值點，并且8個柵格的高程值均大于等于當前柵格，則當前柵格對應的地形為平地或洼地，設置當前柵格的坡度最小值為0.1；

步驟S35，重復以上步驟S31至步驟S34，直至遍歷處理完所有的柵格，完成基于SRTM數據的坡度提取。

2.如權利要求1所述的一種基于SRTM數據的坡度提取方法，其特征在于，步驟S11中讀取文件頭部的具體過程為：

Step1：創建一個結構體DemData，用于存放SRTM的文件頭信息；

Step2：打開SRTM文本文件，如果打開失敗寫入日志并退出程序；

Step3：按行讀取SRTM文本文件中的內容，SRTM文本文件的文件頭部分的格式為：前邊是名稱，接著是空格，后邊是值；

Step4：將讀取的一行數據存到一個字符串中，然后用對該字符串進行以空格分割，然后將值轉換成該值的類型并保存到數據結構DemData中對應的屬性中；

Step5：重復step4的步驟讀完SRTM文本文件的文件頭部。

3.如權利要求1所述的一種基于SRTM數據的坡度提取方法，其特征在于，步驟S12中讀取SRTM高程數據的具體過程為：所述的SRTM高程數據的每一行的每個數據之間是以空格分開的，讀取的過程中按行讀取，讀取每一行的字符串形式的數據，利用空格進行分割，將分割出的每一個數據部分的字符串，轉換成float類型的數據存到高程數據矩陣中。