一种基于规则约束的山脊线和山谷线过滤方法技术

本发明专利技术公开了一种基于规则约束的山脊线和山谷线过滤方法。首先，根据区域内山脊线或山谷线的高差、区域面积信息，设置合适的高差约束值、长度约束值和关联约束值；然后，基于Voronoi剖分对区域内的山脊线或山谷线进行空间剖分，构建ARG模型；其次，基于区域DEM数据获取高程，统计出每一山脊线或山谷线的影响范围内的高程差；最后，进行规则约束处理，将影响范围内高程差小于高差约束值、长度小于长度约束值、且与其邻近无关联的山脊线或山谷线进行舍弃处理，得到基于约束规则过滤后的山脊线或山谷线。本方法可将非地理尺度层次上的分水线、合水线过滤掉，得到地理层度上的山脊线、山谷线，满足用户对不同尺度的山脊线、山谷线的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地理信息技术应用领域，具体涉及一种基于规则约束的山脊线和山谷线的过滤方法。
技术介绍
山脊线和山谷线是地理学研究中两类重要的地性线，是地形起伏变化的分界线。基于DEM提取山脊、山谷线已有较多研究，主要采用三维地形表面流水数字模拟法。以山脊线和山谷线的物理特性为依据，通过模拟和分析地形表面流水的运动状况得到分水线(山脊线)和合水线(山谷线)。该方法的特点是提取的整体效果较好且全面(《利用流域边界和坡向差自动提取山脊线》，郭万钦、刘时银、余蓬春，测绘科学，2011，36(06))。但是，该方法存在两方面问题。一方面，由于地形流水模拟中的合水线和分水线与山谷线和山脊线在概念上存在一定差异，导致地形高处点因其汇水量较小而易被误判为山脊线，地形低处点因其汇水量较大而易被误判为山谷线(《山脊线和山谷线自动提取的一种新方法》，张渭军，孔金玲，王文科，测绘科学，2006，31(1))。另一方面，该方法可提取出小高差的汇水量较少的分水线或汇水量较大的合水线。从地理尺度的角度出发，小高差的分水线或合水线，均不能称之为山脊线或山谷线。
技术实现思路
针对上述现有方法中存在的误判和小高差问题，本专利技术提出一种基于规则约束的山脊线和山谷线过滤处理的方法。该方法的规则约束以局部高差约束为首要约束条件，兼顾长度约束及其与邻近地性线的关联约束。目的是舍弃高差较小、长度较短、孤立的且不具备地形特征的地性线。本专利技术的技术方案如下：一种基于规则约束的山脊线和山谷线过滤方法，首先，根据区域内山脊线或山谷线的高差和区域面积信息，设置合适的高差约束值、长度约束值和关联约束值；然后，基于Voronoi剖分对区域的山脊线或山谷线进行空间剖分，构建山脊线或山谷线的ARG模型；其次，基于区域DEM数据获取高程，统计出每一条山脊线或山谷线影响范围内的高程差；最后，进行规则约束处理，将影响范围内高程差小于高差约束值且长度小于长度约束值，并与其邻近山脊线或山谷线无关联的山脊线或山谷线进行舍弃处理，得到符合规则约束的山脊线或山谷线。本专利技术方法的具体步骤如下：步骤一：加载山脊线图层，并将相应的山脊线要素读取到集合R＝{ri|i＝1,2,...,n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于规则约束的山脊线和山谷线过滤方法，其特征在于，首先，根据区域内山脊线或山谷线的高差和区域面积信息，设置合适的高差约束值、长度约束值和关联约束值；然后，基于Voronoi剖分对区域的山脊线或山谷线进行空间剖分，构建山脊线或山谷线的ARG模型；其次，基于区域DEM数据获取高程，统计出每一条山脊线或山谷线影响范围内的高程差；最后，进行规则约束处理，将影响范围内高程差小于高差约束值且长度小于长度约束值，并与其邻近山脊线或山谷线无关联的山脊线或山谷线进行舍弃处理，得到符合规则约束的山脊线或山谷线。

【技术特征摘要】
1.一种基于规则约束的山脊线和山谷线过滤方法，其特征在于，首先，根据区域内山脊线或山谷线的高差和区域面积信息，设置合适的高差约束值、长度约束值和关联约束值；然后，基于Voronoi剖分对区域的山脊线或山谷线进行空间剖分，构建山脊线或山谷线的ARG模型；其次，基于区域DEM数据获取高程，统计出每一条山脊线或山谷线影响范围内的高程差；最后，进行规则约...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安波，姚蒙蒙，陈楹，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32