[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于水平角的黃土溝沿線提取方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310234998.0
• 申請(qǐng)日: 2023-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116310173A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏閣;湯國(guó)安;李昕;李發(fā)源;楊昕;熊禮陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T17/05
• 分類(lèi)號(hào): G06T17/05;G06T15/60;G06T7/136
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種基于水平角的黃土溝沿線提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、獲取研究區(qū)域的DEM數(shù)據(jù)和影像，提取研究區(qū)域內(nèi)的流向要素并計(jì)算山體陰影，得到山體陰影圖；

步驟2、計(jì)算DEM數(shù)據(jù)上每一點(diǎn)在各個(gè)方向上的水平角，以其中的最大值作為該點(diǎn)的最大水平角，構(gòu)建最大水平角柵格；

步驟3、疊加最大水平角柵格在步驟1的山體陰影圖上，確定最大水平角分類(lèi)閾值，基于最大水平角分類(lèi)閾值分割黃土溝谷正負(fù)地形，提取黃土溝谷負(fù)地形；

步驟4、根據(jù)步驟1的流向要素確定匯流長(zhǎng)度，通過(guò)匯流長(zhǎng)度優(yōu)化黃土溝谷負(fù)地形，提取黃土溝沿線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平角的黃土溝沿線提取方法，其特征在于，步驟1的具體步驟為：

(11)獲取研究區(qū)域的DEM數(shù)據(jù)和影像，計(jì)算研究區(qū)域的流向要素；

(12)計(jì)算研究區(qū)域的山體陰影，其中太陽(yáng)高度角大小為25-65°，太陽(yáng)方位角按照研究區(qū)域的溝壑延伸方向確定，得到山體陰影圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平角的黃土溝沿線提取方法，其特征在于，步驟2的具體步驟為：

(21)確定0-360°方向的分隔角度δ，基于δ計(jì)算DEM在每個(gè)方向上的水平角，即DEM在這一方向上的高程變化情況；

(22)對(duì)比DEM所有方向上的水平角大小，取水平角的最大值作為DEM的三維空間中的最大水平角，構(gòu)建最大水平角柵格。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平角的黃土溝沿線提取方法，其特征在于，步驟3的具體步驟為：

(31)調(diào)整最大水平角柵格透明度，與山體陰影圖或研究區(qū)域遙感影像疊加；

(32)修改最大水平角柵格的符號(hào)化樣式，使其以二分類(lèi)形式展示，通過(guò)人眼視覺(jué)判斷，調(diào)整分類(lèi)閾值，使得類(lèi)型邊界正好與黃土溝谷正負(fù)地形突變界限重合，得到最大水平角分類(lèi)閾值；

(33)根據(jù)步驟(32)確定的最大水平角分類(lèi)閾值，將研究區(qū)域劃分為正負(fù)地形，大于閾值的地區(qū)為正地形，小于閾值的區(qū)域?yàn)樨?fù)地形，提取黃土溝谷負(fù)地形。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平角的黃土溝沿線提取方法，其特征在于，步驟4的具體步驟為：

(41)基于步驟3生成的黃土溝谷負(fù)地形的柵格，裁剪步驟1生成的研究區(qū)域流向要素，得到負(fù)地形內(nèi)部流向；

(42)基于步驟(41)生成的負(fù)地形內(nèi)部流向，計(jì)算負(fù)地形內(nèi)部的匯流長(zhǎng)度，根據(jù)步驟(3)生成的負(fù)地形跨度，確定最小匯流長(zhǎng)度，剔除梯田等細(xì)條形的部分，優(yōu)化負(fù)地形柵格；

(43)將步驟(42)生成的優(yōu)化負(fù)地形柵格轉(zhuǎn)為矢量面，去除其中的不合理碎斑進(jìn)一步優(yōu)化負(fù)地形矢量，生成研究區(qū)域的黃土溝沿線。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平角的黃土溝沿線提取方法，其特征在于，水平角計(jì)算的方向數(shù)為8-360個(gè)，分割間隔為1-45°。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平角的黃土溝沿線提取方法，其特征在于，水平角計(jì)算的范圍與黃土負(fù)地形跨度相關(guān)，半徑范圍為50-1000m；最大水平角的分割閾值與黃土休止角相關(guān)，角度范圍為25-40°。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平角的黃土溝沿線提取方法，其特征在于，匯流長(zhǎng)度的最小閾值范圍為5-10m。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平角的黃土溝沿線提取方法，其特征在于，計(jì)算水平角所使用的軟件為GRASS?GIS。