利索能及
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专利号: 2017104794653
申请人: 南京师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
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DEM的断层面的自动提取方法,其特征在于,包括以下几个步骤:Q1、根据输入的DEM数据,生成坡度矩阵A′;

Q11:DEM数据预处理:读取出DEM的行数M,列数N,像元大小与空值默认值nodata,进一步将DEM数据按照行序为主序,转变为二维矩阵A;

Q12:提取参数设置:根据DEM的数据信息设置相应的提取参数,提取参数包括输入排序百分比参数σ%(σ∈(1,100))、面聚合距离distance、面积选择百分比参数ρ%(ρ∈(1,

100))和方差因子t;

Q13:坡度计算:判断二维矩阵A中的每一元素的左上方、上方,右上方、左方、右方、左下方、下方、右下方是否存在元素,且都不为空值默认值nodata;若成立,则根据公式(1)计算出的坡度矩阵A′;

(其中i,j为元素的行号和列号,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8分别为该元素的左上方、上方,右上方、左方、右方、左下方、下方、右下方对应元素的值,sij为该点的坡度值);

Q2、根据生成的坡度矩阵A′,进行初步区域筛选;

Q21:坡度矩阵降维排序:将坡度矩阵A′以行序为主序,变换为一维序列B;再将一维序列B降序排序得到一维序列B′;

Q22:令 表示序列B′中的下标;遍历A′,若A′ij≥B′v,则将其值设置为

1,否则设置为0,形成新的坡度矩阵A′′;

Q23:将新的坡度矩阵A″变换为栅格数据后转换为矢量文件Polygon;

Q24:面聚合与填岛:根据多边形面聚合算法,对矢量文件Polygon中的距离小于面聚合距离distance的面进行聚合操作,得到矢量文件Polygon′;利用多边形左转算法,对矢量文件Polygon′进行填岛操作,得到新的矢量文件Polygon″;

Q25:按面积筛选多边形:将新的矢量文件Polygon″中包含的多边形按照面积降序排列,并抽取前ρ%个多边形,组成新的多边形序列T,T=p1,p2,…,pk}。

Q3、根据初步筛选出的区域,计算其区域方差,进行二次区域筛选;

Q31:将坡度矩阵A′转换为栅格文件slope;

Q32:区域方差计算:对多边形序列T中的每一个多边形pi,循环执行1)-3)的步骤,得到区域方差序列V;

1)利用pi对slope进行掩膜运算,得到栅格文件mask;

2)以行序为主序读取栅格文件mask,提取出非空的值,形成栅格文件mask的栅格值序列Z={z1,z2,…,zn}(其中n为栅格文件mask包含的栅格单元的数量);

3)计算序列Z的方差vi,得到元组(pi,vi),并插入区域方差序列V中;

Q33:对区域方差序列V中的每一元组,若vi<t(t为方差因子),则将元组(pi,vi)插入到新的方差序列V′中;

Q34:遍历方差序列V′,读出其中的所有多边形集合,并写入一个新的矢量文件shp,该新的矢量文件shp所包含的多边形,即为提取出的断层面。