[發明專利]一種山地作業難度指數計算方法

有效

• 申請號: 202010300483.2
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111582659B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 李博;王婷婷;曹鵬;楊丁;張芳芳;車仁正;杜杰;劉煥煥;張秀淑
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學青島研究院
• 主分類號: G06Q10/063
• 分類號: G06Q10/063;G06Q30/0283;G06Q50/08;G06F16/29;G06T17/05;G09B29/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

本發明屬于信息采集和處理技術領域，以解決山地作業難度評估方式不能全面地考慮作業點距離道路的遠近、坡度大小、作業點分布的問題。山地作業難度指數計算方法：獲取目標地區的數字圖像；統一上述圖像的分辨率并合成一張多信息融合圖，道路網數據轉化為柵格數據，道路表征為數值1，非道路表征為數值0；沿著道路收集靠近道路的邊緣點并構成一個集合，以第一個邊緣點計算基本算子、距離算子和高差算子，進行位乘運算得到第一個邊緣點的難度指數d＝min{|di|}，di≠0。用d值替換第一個邊緣點的值，其他邊緣點按此方法進行數值替換，重新生成一組邊緣點集，重復上述步驟，所有非道路點都計算完成后生成一張難度指數圖，該圖能精確描述山地作業的難易程度。

技術領域

本發明屬于信息采集和處理技術領域，具體涉及一種山地作業難度指數計算方法。

背景技術

山地作業的工作難度評估因其復雜、繁瑣、計算量大等原因，長久以來一直沒有得到有效的解決。實際工作中一直沿用傳統的一口價方式，這種估價方式較為簡單，當工作量較小時尚可，但是當工作量很大時，它的缺點就特別突出。主要有以下幾個方面：(1)沒有考慮到作業點距離道路的遠近。作業地點距離道路越遠，作業人員需要花費的時間和精力就越多，特別是當攜帶較重的工具的時候。(2)沒有考慮作業點到道路坡度大小。在相同的距離長度上，如山地的坡度越大，那么山路就越陡峭，同樣其所消耗的時間和精力也越多。(3)沒有考慮作業點在山地上的分布情況。通常來說，采用統一定價的方式會綜合考慮作業地區山地的地形情況，按照平均難度給出個估計價格。但由于作業點的分布并不是完全均衡的，有的時候會出現作業點大多靠近道路，有的時候會出現作業點大多遠離道路，這就不滿足按照平均難度給出估價的初衷。(4)主觀性強，沒有確定的估價標準，結果往往因人而異。傳統的估價方式的弊端日趨明顯，但是，山地作業的工作難度評估因其復雜、繁瑣、計算量大等原因，有效的切實可行的評估方法一直沒有出現，上述問題也一直沒有得到解決。鑒于此，提出本發明。

發明內容

現有的山地作業難度評估方式較為簡單，不能夠全面地考慮作業點距離道路的遠近、作業點到道路坡度大小、作業點分布情況，反映在工作定價上大多采用一口價的方式，弊端明顯。針對上述問題，本發明提出一種山地作業難度指數計算方法，綜合利用了地理信息系統和計算機圖形學等技術，逐塊區域的評估該區域工作的難度，逐點的計算出山地上每點的工作難度值，從而為山地作業的定價細化提供計算方法。

一種山地作業難度指數計算方法，包括以下步驟：

步驟一：獲取目標地區的遙感影像數據、DEM圖和道路網數據；

步驟二：將上述圖像的分辨率進行統一；

步驟三：將統一分辨率后的圖像合成為一張多信息融合圖，其中道路網數據轉化為柵格數據，道路在圖像上表征為數值1，非道路在圖像上表征為數值0；

步驟四：利用道路網圖像、DEM圖和遙感影像圖，按照下面描述的方法進行山地作業難度計算：

A.生成一張道路網圖像的復制圖，在該圖上沿著道路收集靠近道路的邊緣點，即該點的像素值為0，但至少有一個方向的像素點值為1，將上述邊緣點構成一個集合S，以第一個邊緣點為選定點開始下述計算；

B.生成基本算子B，基本算子B為一個3*3的模板，在道路網圖像上，由選定點和周圍的8個像素值生成基本算子，基本算子B為：

其中，數值1表示為道路，數值0表示為非道路，基本算子B表示道路的位置信息；

C.生成距離算子D，距離算子D為一個3*3的模板：