[發(fā)明專利]地形勘測(cè)中的地形勘測(cè)點(diǎn)布測(cè)優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110717251.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN113446992B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王英;彭令發(fā);尹迎身;龔家國(guó);冶運(yùn)濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01C7/04
• 分類號(hào): G01C7/04;G01C7/02;G01C5/00
• 代理公司: 北京睿智保誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發(fā)明公開了一種地形勘測(cè)中的地形勘測(cè)點(diǎn)布測(cè)優(yōu)化方法，其包括鑲嵌拼接得到研究區(qū)影像；對(duì)研究區(qū)影像進(jìn)行邊緣檢測(cè)得到待研究區(qū)域內(nèi)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(gòu)成的面矢量多邊形，并結(jié)合分辨率為30m的DEM數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)多邊形的特征值；將特征值相似度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)對(duì)應(yīng)的多邊形合并為同一分區(qū)塊；計(jì)算多邊形之間特征值的相似度，并將相似度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)對(duì)應(yīng)的多邊形合并為同一分區(qū)塊；采用碎部測(cè)量原則將每個(gè)分區(qū)塊劃分成若干圖塊，當(dāng)圖塊中的特征值大于等于預(yù)設(shè)特征值時(shí)，根據(jù)數(shù)字地形測(cè)量規(guī)范進(jìn)行地形勘測(cè)點(diǎn)布測(cè)；否則采用米字形進(jìn)行地形勘測(cè)點(diǎn)布測(cè)，且米字形的邊點(diǎn)位于圖塊的邊界輪廓線上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集路徑規(guī)劃方法，具體涉及一種地形勘測(cè)中的地形勘測(cè)點(diǎn)布測(cè)優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

DEM全稱為數(shù)字高程模型，是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的一種實(shí)體地表模型，現(xiàn)階段在測(cè)繪、水文、氣象、工程建設(shè)、通訊、軍事等方面都具有廣泛的應(yīng)用。而針對(duì)水利工程，現(xiàn)存的一些水文徑流、降雨、防洪減災(zāi)等方面的模擬均需要DEM的支撐，地形數(shù)據(jù)是水文模型模擬中最基本也最核心的部分。

目前在進(jìn)行DEM數(shù)據(jù)制作時(shí)，普遍的方法是先確定一些地形勘測(cè)點(diǎn)，通過采集這些地形勘測(cè)點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)，之后采用插值的方式生成最終的DEM數(shù)據(jù)。目前在進(jìn)行地形勘測(cè)點(diǎn)選取時(shí)，一般是在待研究區(qū)域采用等間距的方式選取地形勘測(cè)點(diǎn)，之后采用人工或無人機(jī)進(jìn)行高程數(shù)據(jù)的采集，由于研究區(qū)域部分區(qū)域地勢(shì)相似，采集的高程數(shù)據(jù)基本相似，而這部分相似的數(shù)據(jù)大部分在插值生成DEM數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)其精度貢獻(xiàn)度不大。

而這些數(shù)據(jù)都是采用人工或無人機(jī)的方式采集回，這無疑是增大了人工采集數(shù)據(jù)的工作量和人工人本，或者無人機(jī)采集數(shù)據(jù)時(shí)的租賃成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的地形勘測(cè)中的地形勘測(cè)點(diǎn)布測(cè)優(yōu)化方法解決了現(xiàn)有地形勘測(cè)點(diǎn)布局不合理，造成成本浪費(fèi)的問題。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

提供一種地形勘測(cè)中的地形勘測(cè)點(diǎn)布測(cè)優(yōu)化方法，其包括步驟：

S1、獲取待研究區(qū)域的多光譜影像和全色影像，并對(duì)多光譜影像和全色影像進(jìn)行預(yù)處理，之后將預(yù)處理后的影像進(jìn)行鑲嵌拼接得到研究區(qū)影像；

S2、采用Sobel算子對(duì)研究區(qū)影像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到待研究區(qū)域內(nèi)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(gòu)成的面矢量多邊形，并結(jié)合分辨率為30m的DEM數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)多邊形的特征值；

S4、計(jì)算多邊形之間特征值的相似度，并將相似度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)對(duì)應(yīng)的多邊形合并為同一分區(qū)塊；

S5、采用碎部測(cè)量原則將每個(gè)分區(qū)塊劃分成若干圖塊，當(dāng)所述圖塊中的特征值大于等于預(yù)設(shè)特征值時(shí)，根據(jù)數(shù)字地形測(cè)量規(guī)范進(jìn)行地形勘測(cè)點(diǎn)布測(cè)；

當(dāng)圖塊中的特征值小于預(yù)設(shè)特征值時(shí)，采用米字形進(jìn)行地形勘測(cè)點(diǎn)布測(cè)，且米字形的邊點(diǎn)位于圖塊的邊界輪廓線上。

本發(fā)明的有益效果為：本方案通過遙感技術(shù)進(jìn)行地物解譯，以實(shí)現(xiàn)合理的分區(qū)，再結(jié)合公開的30m空間分辨率的DEM進(jìn)行特征值比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)分區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的二次驗(yàn)證，以使相似地貌劃分至同一區(qū)，以排出大量無效地形勘測(cè)；

再者由于將相似地貌劃分至同一區(qū)，區(qū)域內(nèi)主要是相似地形，少量地形勘測(cè)點(diǎn)就能夠代表整個(gè)區(qū)域，雖然地形勘測(cè)點(diǎn)的數(shù)量大幅降低，但是并不會(huì)影響后續(xù)插值時(shí)生成的DEM的精度。

本方案進(jìn)行地形勘測(cè)點(diǎn)合理布局后，若是采用人工進(jìn)行高程數(shù)據(jù)采集，可以降低人工采集數(shù)據(jù)的工作量和人工人本，若采用無人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可以優(yōu)化無人機(jī)的飛機(jī)路徑，縮短無人機(jī)采集數(shù)據(jù)的時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)而降低無人機(jī)采集數(shù)據(jù)的昂貴租賃成本。

附圖說明