[發明專利]一種基于地理信息系統提取地形類別的方法

在審

• 申請號: 202010499609.3
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111738104A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 吳國強;郭新春;劉渝;晉明紅;李力;黃帥;王國羽
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團西南電力設計院有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陳法君

本發明公開了一種基于地理信息系統提取地形類別的方法，所述提取地形類別的方法包括于ArcGIS系統中基于水文地理方法完成待測區各格點的山脊、山谷、埡口、迎風坡和背風坡地形劃分提取。本發明方法基于地理信息系統，利用數字地形數據，可有效提升地形類別提取的準確率和效率，并節省了時間和人力成本。

技術領域

本發明屬于地形識別技術領域，尤其涉及一種基于地理信息系統提取地形類別的方法。

背景技術

山地地形地貌特征的研究一直是地理地貌學領域傳統的研究內容，作為直接影響人類活動的一個基本要素，與經濟建設、社會發展、防災減災等方面關系密切。輸電線路常常從地形多變山區經過，而線路導線覆冰的大小，又與地形有密切聯系。因此，識別山區不同類別的地形成為研究地形與覆冰關系的前提。過去地形識別往往依靠個人經驗，識別結果有可能因人而異，因此利用地理信息系統獲取更加可靠合理的地形類別識別結果成為重要的課題。

在地理學上，根據地形要素的關系特征和計算特征，一般會將地形特征分為多種類別，分類的方法有多種：例如根據等高線特征來判別地形特征的一種分類法，還有地表水文分析的一種分類法。本方法采用地表水文分類法。

根據已有的研究成果和以往電力工程設計的經驗和慣例，一般將對于導線覆冰有影響的地形分為山谷、山脊、平壩、迎風坡、背風坡、埡口。本研究初期也按照這種分類方式進行地形識別。然而在識別研究過程中發現，平壩這種類型往往跟山谷和山脊混淆識別或識別效果不佳，仔細分析后發現平壩這種類型其實與其他地形類別在定義上區別不清晰，在不同的情況下有重復定義之處。

發明內容

本發明的目的在于，為克服現有技術不足，本發明公開了一種基于地理信息系統提取地形類別的方法，通過本方法實現了地形類別的快速識別劃分。

本發明目的通過下述技術方案來實現：

一種基于地理信息系統提取地形類別的方法，所述提取地形類別的方法包括于ArcGIS系統中基于水文地理方法完成待測區各格點的山脊、山谷、埡口、迎風坡和背風坡地形劃分提取。

根據一個優選的實施方式，對山脊地形的劃分提取過程包括：通過地表徑流模擬計算之后，獲取圖像柵格的水流方向只具有流出方向而不存在流入方向，也就是柵格的匯流累積量為零，通過對零值的匯流累計量的柵格的提取，即得到分水線，也就是山脊線。

根據一個優選的實施方式，對山谷地形的劃分提取過程包括：對DEM柵格進行DEM反減獲得反地形DEM柵格，并基于水流方向數據獲得匯集零流量區域并完成與DEM柵格中負地形相交，即獲得山谷線。

根據一個優選的實施方式，對埡口地形劃分提取過程包括：對DEM柵格分別進行山脊線和山谷線的地形提取，并完成山脊線和山谷線的相交，即獲得埡口地形。

根據一個優選的實施方式，對迎風坡和背風坡地形的劃分提取過程包括：基于DEM柵格，獲取山坡區域，并獲取山坡坡向，提取待識別柵格坡向，并將坡向與冬季主風向夾角大于90°的格點區域劃分為背風坡，將格點區域的坡向與冬季主風向夾角小于90°的格點區域劃分為迎風坡。

根據一個優選的實施方式，所述山坡區域的獲取為于DEM柵格上去除山谷、山脊和埡口地形意外區域。

根據一個優選的實施方式，所述冬季主風向為基于氣象站獲取得到。

前述本發明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發明可采用并要求保護的方案；且本發明，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領域技術人員在了解本發明方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本發明所要保護的技術方案，在此不做窮舉。

本發明的有益效果：本發明方法基于地理信息系統，利用數字地形數據，可有效提升地形類別提取的準確率和效率，并節省了時間和人力成本。