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专利号: 2015104861748
申请人: 南京师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于子流域边界和流路特征的山脊线提取方法,其特征在于,具体实现步骤如下:

(1)采用栅格DEM为输入数据,利用D8单流向算法进行填洼和水流方向计算,得到流向栅格数据;

(2)根据流向栅格数据进行累计汇流量计算,并根据用户指定的阈值提取河流,得到河流栅格数据;

(3)根据河流和流向栅格数据,进行子流域划分得到子流域栅格图层,并提取子流域边界;从子流域栅格图层提取子流域边界的方法为:遍历子流域栅格,判断某一栅格是否与其周围所有栅格具有相同的子流域编码,如果该条件为True,则该栅格在子流域内部,如果为False,则该栅格位于两个子流域的边界;

(4)根据河流栅格图层和流向栅格图层,计算入河流路长度,河流栅格图层和流向栅格图层的空间范围和分辨率相同;

(5)以河流栅格图层、流向栅格图层和DEM栅格图层为输入,遍历每个栅格单元,寻找距其最近的河道单元,以当前栅格单元的高程减去距其最近的河道单元的高程,得到流域相对高程HAND,其中河流栅格图层、流向栅格图层和DEM栅格图层的空间范围和分辨率相同;

(6)提取入河流路长度和相对高程HAND值大于一定阈值的分水岭,作为备选山脊线;

入河流路长和相对高程HAND阈值可以由用户指定,也可以根据规则计算默认值;

(7)对备选山脊线进行滤波,以去除噪声;

(8)对滤波后的山脊线进行细化和矢量化,得到最终的山脊线。

2.根据权利要求1所述的一种基于子流域边界和流路特征的山脊线提取方法,其特征在于,所述步骤(4)计算入河流路长度的方法为:遍历每个栅格单元,执行如下操作:首先,沿流线向下游追踪,将流路中的每个栅格单元加入堆栈,满足如下情况之一时当前追踪结束:①遇到河道栅格;②遇到流路长度已知的栅格;③超出栅格图层的边界;然后,逐个弹出当前流路堆栈中的栅格单元,按如下方式计算入河流路长:①若为河流栅格,流路长为

0;②若为栅格图层的边界,入河流路长为该栅格自身的流路长,即直角边分别为水平流路长和相邻栅格单元高程差的直角三角形斜边,当流向与坐标轴平行时,水平流路长为栅格单元边长;当流向与坐标轴呈45度角时,水平流路长为 乘以栅格单元边长;③对于坡面栅格单元,入河流路长为当前栅格单元的流路长加上其下游单元的入河流路长。

3.根据权利要求1所述的一种基于子流域边界和流路特征的山脊线提取方法,其特征在于,所述步骤(5)的相对高程HAND的具体计算方法为:遍历每个栅格单元,执行如下操作:首先,沿流线向下流追踪,将流路中的每个栅格单元加入堆栈,满足如下情况之一时当前追踪结束:①遇到河道栅格,记下该河道栅格的高程;②遇到已知最近河道单元的栅格,记下其最近河道栅格的高程;③超出栅格图层的边界,以流路中边界栅格的高程作为该流路上最近河道栅格的高程;然后,逐个弹出当前流路堆栈中的栅格单元,以栅格单元自身高程减去距其最近的河道栅格的高程,得到HAND值。

4.权利要求1所述的一种基于子流域边界和流路特征的山脊线提取方法,其特征在于,所述步骤(6)的具体计算方法为:判断输入的相对高程HAND阈值是否为空,如果为空,则计算流域范围内HAND图层的平均值,并将其作为相对高程HAND阈值;判断输入的入河流路长度阈值是否为空,如果为空,则判断分水岭上所有栅格单元入河流路长度的平均值,并将其作为流路长度阈值。

5.权利要求1所述的一种基于子流域边界和流路特征的山脊线提取方法,其特征在于,所述步骤(7)的滤波方法为:遍历备选山脊线栅格图层,判断滤波窗口是否完全包含了某一块孤立的备选山脊线,其中滤波窗口的边界上没有山脊线栅格单元,如果是,则去除该窗口内的山脊线。