[發明專利]高可識別度的DEM制作方法

有效

• 申請號: 202110716986.2
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113450456B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 龔家國;尹迎身;王英;秦韜;尚毅梓
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T5/00;G06T5/50;G06T7/13
• 代理公司: 成都正德明志知識產權代理有限公司 51360
• 代理人: 張小娟

本發明公開了一種高可識別度的DEM制作方法，其包括鑲嵌拼接得到研究區影像；對研究區影像進行邊緣檢測得到待研究區域內的地物輪廓線；獲取由地物輪廓線圍成的面矢量多邊形和地物輪廓線構成的面矢量多邊形，并結合分辨率為30m的DEM數據統計每個多邊形的特征值；將特征值相似度大于預設閾值時對應的多邊形合并為同一分區塊；結合地形高程點數據采用地統計學插值方法生成每個分區塊對應的高精度DEM數據；對每個分區塊的柵格數據進行鑲嵌處理，將所有分區塊的高精度DEM數據合并為待研究區域的高精度DEM數據。

技術領域

本發明涉及DEM制作領域，具體涉及一種高可識別度的DEM制作方法。

背景技術

DEM全稱為數字高程模型，是用一組有序數值陣列形式表示地面高程的一種實體地表模型，現階段在測繪、水文、氣象、工程建設、通訊、軍事等方面都具有廣泛的應用。而針對水利工程，現存的一些水文徑流、降雨、防洪減災等方面的模擬均需要DEM的支撐，地形數據是水文模型模擬中最基本也最核心的部分。

現有市場上存在的DEM產品，其存在一定的誤差，若是直接采用現有的DEM產品進行水文模型模擬難以準確模擬實際水文徑流過程，使得防洪減災存在一定的模擬精度誤差。對此目前在進行水文模擬的過程中常需要進行實地勘測地形數據，耗費大量的經濟成本，以滿足精度要求。

而通過地形測量高程點進行DEM的制作過程中，針對高密度地形高程點數據，通常采用TIN三角網進行地形插值，插值效果較好，但在實際轉化過程中仍會出現地形坦化的現象，導致地物轉折信息缺失。而針對低密度高程點數據，在進行地形插值的過程中，由于數據量過小的原因，地形高程數據在空間上的偏差現象則更為嚴重。兩種方法均難以反映出地形地貌特征，生成的DEM精度難以滿足要求，且會對研究過程中的模擬結果造成一定的影響。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的高可識別度的DEM制作方法解決了現場勘測地形后直接插值在轉折點及輪廓附近形成的DEM誤差大的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種高可識別度的DEM制作方法，其包括步驟：

S1、獲取待研究區域的多光譜影像和全色影像，并對多光譜影像和全色影像進行預處理，之后將預處理后的影像進行鑲嵌拼接得到研究區影像；

S2、采用Sobel算子對研究區影像進行邊緣檢測，得到待研究區域內的地物輪廓線；

S3、獲取由地物輪廓線圍成的面矢量多邊形和地物輪廓線構成的面矢量多邊形，并結合分辨率為30m的DEM數據統計每個多邊形的特征值；

S4、計算多邊形之間特征值的相似度，并將相似度大于預設閾值時對應的多邊形合并為同一分區塊；

S5、根據每個分區塊中的所有地形勘測點的高程數據，采用地統計學插值方法生成每個分區塊對應的高精度DEM數據；

S6、對每個分區塊的柵格數據進行鑲嵌處理，將所有分區塊的高精度DEM數據合并為待研究區域的高精度DEM數據。

本發明的有益效果為：本DEM制作方法能夠很好的適用于高密度地形高程點和低密度地形高程點進行DEM的制作過程中，且能夠很好的反映出地貌特征。

本方案通過遙感技術進行地物解譯，以實現合理的分區，再結合公開的30m空間分辨率的DEM(30m空間分辨率的DEM的獲取來源可以參考網址http://www.gscloud.cn/)進行特征值比較，實現對分區數據進行合理的二次驗證，以使相似地貌劃分至同一區。

根據分區特點將地形插值方法與分區地貌特點進行合理的匹配，可以進一步減少地形插值的波動，最終進行DEM分區的鑲嵌合并，得到高可識別度的DEM。