【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩溶山区负地形数据识别，具体涉及一种基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法。
技术介绍
1、负地形（topography）是指新构造下沉地区或相对低于邻区的地形称负地形。例如平原和盆地都属于负地形，河北平原就是接受巨厚堆积的负地形。例如石油、煤、铝土、铁、泥炭、各种盐类以及锰结核等各种沉积矿床多形成在盆地、凹地、谷地及洋盆等负地形中。
2、中国西南部是世界上面积最广、最集中的岩溶地貌连片区之一，广泛分布着以各种负地形为代表的地貌类型，它们不仅在地理学和地质学等科学领域具有较高的研究价值，而且由于负地形开挖量少，能节约大量开挖支护投资，可以作为新建景观、水利补水工程、堆放渣库、抽水蓄能电站及天文科技基础设施等的理想场所。尤其是随着土地资源的日趋紧缺，开发利用负地形已成为必然选择，且具有巨大市场需求。
3、然而，现有技术提取负地形要么是借助分辨率较低的地形地貌图和目视解译航拍资料，进行人工现场勘验，之后手动绘制负地形分布，这样的方法对大范围内提取负地形耗时费力，效率低下；要么是利用遥感数据，通过概化模型或水文模型提取负地形，但这样的方法提取的负地形与实际分布相比，其数量是远低于实际的，更重要的是，采用这样的方法提取的负地形边界不够精确。
4、数字高程模型(digital elevation model, dem)作为地形数据和地学分析最重要的载体，在地貌学定量化研究过程中，提供丰富的地理信息，提高地貌研究的识别精度和分析速度。此方法主要以dem数据为基础，制定地貌形态分类标准，提取
5、因此，为提高岩溶山区负地形的精确定位和精准边界提取，提出一种基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法具有重要意义。本专利技术解决了现有技术中提取岩溶山区负地形过程复杂、效率低下、精度不佳的问题，实现了岩溶山区负地形精确定位和边界的精准提取，为岩溶山区负地形工程开发利用提供了精确数据。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，实现岩溶山区负地形精确定位和边界的精准提取。
2、一种基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，包括以下步骤：
3、s100、获取目标区数字高程模型数据；
4、s200、对目标区数字高程模型数据进行预处理；
5、s300、通过地形数字分析确定负地形区域；
6、s400、基于闭合等高线提取负地形边界；
7、s500、对负地形提取结果进行验证。
8、进一步地，所述s100具体包括以下步骤：
9、s101、根据工程需要确定目标岩溶山区作为数字高程模型数据边界，并建立边界矢量数据；
10、s102、通过公开网站资料获取米级及以上精度数字高程模型数据。
11、进一步的，所述s200具体包括以下步骤：
12、s201、裁剪收集到的高精度数字高程模型数据，以得到目标区提取负地形待用数字高程模型数据；
13、s202、对目标区待用数字高程模型数据进行均值平滑预处理，栅格化目标区域的数字高程模型。
14、进一步地，所述s202在领域分析类型为矩形，领域设置为3×3像素窗口，统计类型为均值。
15、进一步地，所述s300具体包括以下步骤：
16、s301、在目标区数字高程模型中，通过对栅格化的数字高程模型进行空间分析，遍历扫描每个中心格网单元与相邻格网单元间的像元值，通过判断中心格网单元与周围的像元值的大小来确定凹陷点，若周围像元值均高于中心格网单元像元值，则判断为凹陷点，以此遍历扫描目标区数字高程模型的所有像元；
17、s302、填充栅格中检测到的所有凹陷点来移除数据中的负地形，并将凹陷点周围最低像素值赋值给填充的栅格，得到无凹陷的数字高程模型；
18、s303、获取s202的高精度数字高程模型和s302无凹陷数字高程模型，栅格计算无凹陷数字高程模型与高精度数字高程模型的差值，获得负地形相对深度像元值，其中负地形栅格区域外的像元值为0；
19、s304、进行栅格赋值计算，将获取的负地形转为二值图，像元值大于0的赋值为1，等于0像元赋值为0，得到负地形栅格区域；
20、s305、区域合并，按从左至右、从上至下的顺序依次进行扫描，扫描的第一个区域接收值为1，第二个区域接收值为 2，依此类推，直到所有区域均已赋值，每个负地形栅格区域都被分配了唯一编号；
21、s306、将负地形栅格区域转为矢量面，得到负地形区域矢量图，通过面积计算得到每个负地形区域的面积值；
22、s307、通过设置条件判断筛选面积大于设定值的负地形区域；
23、s308、将通过面积筛选出的负地形区域进行缓冲区分析。
24、进一步地，所述s308缓冲距离大于s102收集得到的数字高程模型数据像元值，具体的，缓冲距离大于s102收集得到的数字高程模型数据像元值3%~6%。
25、优选地，所述s308缓冲距离大于s102收集得到的数字高程模型数据像元值4%。
26、进一步地，所述s400具体包括以下步骤：
27、s401、获取s202的数字高程模型和s308筛选过面积的缓冲区负地形区域，裁剪得到缓冲区负地形区域的栅格数据；
28、s402、将提取的栅格数据生成等值线；
29、s403、将生成的等值线按要素转面生成等值面矢量图，此时得到的是闭合圈套的等值面；
30、s404、通过融合将指定的属性要素聚合在一起，形成一个连续的等值面，所有负地形区域均被融合为一个面且为同一个编号；
31、s405、获取s403的闭合圈套等值面和s404的融合等值面，按位置选择，根据圈套等值面中的面要素与融合等值面中的面要素共线特征，选择出圈套等值面最外层的等值面圈；
32、s406、按要素转线，将选择出的圈套等值面最外层的等值面圈转为矢量线，得到最外层等值面圈的内测线和外侧线两个闭合等高线；
33、s407、获取s404的融合等值面和s406的最外层等值面圈的内测线和外侧线两个闭合等高线，按位置选择，根据融合等值面中的面要素与s406的外侧闭合等高线要素共线的特征，选择出最外测的闭合等高线；
34、s408、选中最外测的闭合等高线按要素转面，生成具有唯一编号、可进行独立操作、有精准边界的负地形列表，形成目标区负地形资源分布图。
35、1. 进一步地，所述s402将提取的栅格数据生成等值线，等值线间距等值线间距为数字高程模型精度的0.1-0.2倍。
36、进一步地，所述s404指定的属性要素为s403生成的等值面。
37、进一步地，所述s500具体包括以下步骤：
38、s本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述S100具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述S200具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述S202，领域分析类型为矩形，领域设置为3×3像素窗口，统计类型为均值。
5.根据权利要求1所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述S308缓冲距离大于S102收集得到的数字高程模型数据像元值3%~6%。
6.根据权利要求1所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述S400具体包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述S402将提取的栅格数据生成等值线，等值线间距为数字高程模型精度的0.1-0.2倍。
8.根据权利要求5所述
9.根据权利要求1所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述S500具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述s100具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述s200具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述s202，领域分析类型为矩形，领域设置为3×3像素窗口，统计类型为均值。
5.根据权利要求1所述的基于数字高程模型的岩溶山区负地形提取方法，其特征在于，所述s308缓冲距离大于s102收集得到的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，胡大彪，
申请(专利权)人：贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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