[發(fā)明專利]一種基于SRTM數(shù)據(jù)的坡度提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911036530.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110990780B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏鳴;楊勤科;常毅;張國(guó)良;孫紅光;張凡;許伊昆;董良;張泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/18
• 分類號(hào): G06F17/18;G06F16/16
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 王孝明

1.一種基于SRTM數(shù)據(jù)的坡度提取方法，其特征在于，該方法按照以下步驟進(jìn)行：

步驟一，讀取數(shù)據(jù)：

步驟S11，讀取文件頭部；

步驟S12，讀取SRTM高程數(shù)據(jù)；

步驟二，無(wú)值點(diǎn)和洼地填充：

步驟S21，對(duì)SRTM高程數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)值點(diǎn)填充：

步驟S22，對(duì)經(jīng)過(guò)無(wú)值點(diǎn)填充后的SRTM高程數(shù)據(jù)進(jìn)行洼地填充：

步驟三，遍歷二維數(shù)組，計(jì)算坡度值：

步驟S31，對(duì)經(jīng)過(guò)無(wú)值點(diǎn)和洼地填充的SRTM高程數(shù)據(jù)遍歷二維數(shù)組，在每次遍歷時(shí)，先判斷SRTM高程數(shù)據(jù)中當(dāng)前柵格是否是無(wú)值點(diǎn)，如果是無(wú)值點(diǎn)，則直接設(shè)置坡度值為0并且跳過(guò)，進(jìn)入下一個(gè)柵格的判斷；如果是非無(wú)值點(diǎn)，則執(zhí)行步驟S32；

所述的柵格為SRTM高程數(shù)據(jù)的基本單元；

步驟S32，如果是非無(wú)值點(diǎn)：則進(jìn)行以下計(jì)算：

設(shè)置地球的半徑值R＝6371000m，通過(guò)獲取到的頭信息cellsize的值；

計(jì)算當(dāng)前柵格在經(jīng)線方向上的像元寬度X_Cellsize；

X_Cellsize＝2π×6371000·cellsize/360；

計(jì)算當(dāng)前柵格在緯線方向上的像元寬度Y_Cellsize，

Y_Cellsize＝2πR·cosα·cellsize/360；

計(jì)算當(dāng)前柵格的對(duì)角線方向的像元距離diagCellSize；

其中，cellsize為SRTM數(shù)據(jù)中文件頭部中用于標(biāo)識(shí)柵格大小的數(shù)據(jù)；α為當(dāng)前柵格的緯度；

步驟S33，根據(jù)最陡坡降法確定坡度值：

Step1：依次將當(dāng)前柵格和周圍的8個(gè)柵格的高程值進(jìn)行對(duì)比，如果周圍某個(gè)柵格的高程值不是無(wú)值點(diǎn)，并且高程值小于當(dāng)前柵格，則計(jì)算該周圍某個(gè)柵格與當(dāng)前柵格所成角度angle＝deg·arctan((D_C-D_O)/CellStep)；

其中：

D_C代表當(dāng)前柵格的高程值；

D_O代表周圍某個(gè)柵格的高程值；

CellStep為周圍某個(gè)柵格與當(dāng)前柵格的距離，若周圍某個(gè)柵格與當(dāng)前柵格的位置關(guān)系為東西方向，則CellStep為Y_Cellsize，若周圍某個(gè)柵格與當(dāng)前柵格的位置關(guān)系為南北方向，則CellStep為X_Cellsize，若周圍某個(gè)柵格與當(dāng)前柵格的位置關(guān)系為對(duì)角線方向，則CellStep為diagCellSize；

Step2：將周圍8個(gè)柵格計(jì)算出的angle最大值確定為當(dāng)前柵格的坡度值；

步驟S34，依次將當(dāng)前柵格和周圍的8個(gè)柵格的高程值進(jìn)行對(duì)比，如果周圍某個(gè)柵格的高程值不是無(wú)值點(diǎn)，并且8個(gè)柵格的高程值均大于等于當(dāng)前柵格，則當(dāng)前柵格對(duì)應(yīng)的地形為平地或洼地，設(shè)置當(dāng)前柵格的坡度最小值為0.1；

步驟S35，重復(fù)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(shù)據(jù)的坡度提取。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于SRTM數(shù)據(jù)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(guò)程為：

Step1：創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體DemData，用于存放SRTM的文件頭信息；

Step2：打開(kāi)SRTM文本文件，如果打開(kāi)失敗寫(xiě)入日志并退出程序；

Step3：按行讀取SRTM文本文件中的內(nèi)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(shù)據(jù)存到一個(gè)字符串中，然后用對(duì)該字符串進(jìn)行以空格分割，然后將值轉(zhuǎn)換成該值的類型并保存到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)DemData中對(duì)應(yīng)的屬性中；

Step5：重復(fù)step4的步驟讀完SRTM文本文件的文件頭部。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于SRTM數(shù)據(jù)的坡度提取方法，其特征在于，步驟S12中讀取SRTM高程數(shù)據(jù)的具體過(guò)程為：所述的SRTM高程數(shù)據(jù)的每一行的每個(gè)數(shù)據(jù)之間是以空格分開(kāi)的，讀取的過(guò)程中按行讀取，讀取每一行的字符串形式的數(shù)據(jù)，利用空格進(jìn)行分割，將分割出的每一個(gè)數(shù)據(jù)部分的字符串，轉(zhuǎn)換成float類型的數(shù)據(jù)存到高程數(shù)據(jù)矩陣中。