[發明專利]一種度量地貌褶皺的柵格化曲面的構建方法及系統

有效

• 申請號: 202110221015.0
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112950778B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 王艷霞;周汝良
• 申請（專利權）人: 西南林業大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T7/64
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 羅江

1.一種度量地貌褶皺的柵格化地形曲面的構建方法，其特征在于：包括以下步驟：

一、獲取表達多種尺度地貌的地貌模型數據；

二、對所述地貌模型數據進行預處理，得到預處理后數據；

三、對所述預處理后數據進行坡度計算，得到覆蓋整個地理區域中不同單元內地形的坡度曲面數據；

坡度計算包括：

1)、根據所述預處理后數據，確定在投影坐標(x_i,y_i)處的數字高程值為h_i，采用下述公式確定(x_i,y_i)的坡度值slp_i：

slp_i＝arctan(△h_i/△x_i)；

其中，△h_i為投影坐標(x_i,y_i)處的像元在其3*3鄰域窗口中到與其具有最大水平變化率的直接相鄰的像元的高程增量；△x_i為投影坐標(x_i,y_i)處的像元在其3*3鄰域窗口內到與其具有最大水平變化率的直接相鄰的像元的水平增量；

2)、根據上述公式，以具有平面投影坐標的地貌高程柵格數據為源數據，逐像元計算得到整個地理區域中各單元內地形坡度曲面數據Slp_raster；

四、根據所述坡度曲面數據，利用柵格運算法逐像元做數學變換，得到度量地貌褶皺程度的柵格化地形曲面，其數學變換模型為：

R＝1/[cos(slp)]²；

其中，R為各單位地貌褶皺度、slp為各單元坡度；

利用柵格運算法逐像元做數學變換包括：

a、根據所述柵格化的坡度曲面數據Slp_raster，做余弦函數運算，得到中間計算結果Slp_raster_0000，公式為：

Slp_raster_0000＝cos(slp_raster)；

b、采用先逐像元做算術平方后逐像元求倒數的運算方法，得到度量地貌褶皺程度的柵格化地形曲面R_raster，公式為：

R_raster＝1/power(slp_raster_0000,2)。

2.根據權利要求1所述的一種度量地貌褶皺的柵格化地形曲面的構建方法，其特征在于：步驟一中，所述地貌模型數據采用計算機表達的數字高程模型數據。

3.根據權利要求2所述的一種度量地貌褶皺的柵格化地形曲面的構建方法，其特征在于：步驟二中，預處理包括：

對所述地貌模型數據進行格式轉換、投影變換和噪聲濾波處理，得到預處理后數據；

所述投影變換是將地理坐標投影變換為以米為長度單位的平面坐標和高程坐標。

4.一種度量地貌褶皺的柵格化地形曲面的構建系統，其特征在于：其采用如權利要求1-3所述的任意一種度量地貌褶皺的柵格化地形曲面的構建方法，并包括：

地貌數據模塊，用于獲取表達多種尺度地貌的地貌模型數據，所述地貌模型數據采用計算機表達的數字高程模型數據；

預處理模塊，用于對所述地貌模型數據進行預處理，得到預處理后數據；

坡度曲面計算模塊，用于對所述預處理后數據進行坡度計算，得到覆蓋整個地理區域的坡度曲面數據；

柵格化地貌褶皺度數據計算模塊，用于根據所述坡度曲面數據先后采用余弦函數、平方和倒數變換，得到度量地貌褶皺程度的柵格化的地形曲面。

5.根據權利要求4所述的一種度量地貌褶皺的柵格化地形曲面的構建系統，其特征在于：所述預處理模塊包括：

預處理單元，用于對所述地貌數據進行格式轉換、投影變換和噪聲濾波處理，得到預處理后數據。