利索能及
我要发布
收藏
专利号: 201810545575X
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
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于多源数据的梯田田坎自动化提取方法,其特征在于:依次包括以下步骤:(1)获取研究区高分辨率影像数据,并利用已有的底图资料或影像分类方法进行影像分割,提取仅包含梯田的区域;然后对其进行边缘检测,边缘检测后得到的是一个像元值由

0和1组成的边缘图像,其中1代表检测到的边缘;高分辨率影像数据指高分辨率遥感影像或高精度数字正射影像;

(2)对数字高程模型进行等高线方向判断和编码,生成等高线走向栅格;其中,数字高程模型指栅格DEM或等高线数据,等高线数据需要预处理转换成栅格DEM;具体的等高线方向编码方式为:使用数值1‑8依次分别代表右,右下,下,左下,左,左上,上和右上8个等高线走向方向;右是指东,右下是指东南,下是指南,左下是指西南,左是指西,左上是指西北,上是指北,右上是指东北;

(3)对步骤(1)中得到的边缘图像进行定向搜索,遍历整个边缘图像矩阵,当目标像元值为0时,跳过该像元;当目标像元值为1时,根据等高线走向栅格中的方向,选择对应的定向搜索方式生成候选田坎栅格;具体方法为:若该目标像元值的等高线走向为1,依次搜索与该目标像元邻接的右方、右上方、右下方像元,若右方像元值为1,则该右方像元为候选田坎像元,并以该像元为新的目标像元开始新的定向搜索;若右方像元为0,则搜索右上方像元;若右上方像元值为1,则该右上方像元为候选田坎像元,并以该像元为新的目标像元开始新的定向搜索;若右上方像元为0,则搜索右下方像元;若右下方像元值为1,则该右下方像元为候选田坎像元,并以该像元为新的目标像元开始新的定向搜索;若右下方像元为0,则停止该搜索;

若等高线走向不为1时,搜索方法与若该目标像元值的等高线走向为1的方法相同,仅判断顺序不同:值为2时判断顺序为右下方、右方、下方;值为3时判断顺序为下方、右下方、左下方;值为4时判断顺序为左下方、下方、左方;值为5时判断顺序为左方、左下方、左上方;

值为6时判断顺序为左上方、左方、上方;值为7时判断顺序为上方、左上方、右上方;值为8时判断顺序为右上方、上方、右方;

(4)沿对应定向搜索方向对步骤(3)中得到的候选田坎栅格中相邻的候选田坎像元进行连接和唯一值标识,并记录每一条连接栅格的长度;其中长度计算公式为:式中,L为连接栅格的长度,n为当前连接栅格中水平相连或竖直相连的像元的个数;m为当前连接栅格中对角相连的像元的个数;d为像元大小;

(5)根据梯田田坎是沿等高线方向较长的线性要素的特征,以连接栅格长度的平均值为阈值,过滤掉检测中残存的伪田坎信息,即连接栅格长度低于阈值的田坎均为伪田坎,仅保留长度超过该阈值的连接栅格;

(6)矢栅转换,将步骤(5)中得到的连接栅格转换成矢量线,得到梯田田坎线。

2.根据权利要求1所述的基于多源数据的梯田田坎自动化提取方法,其特征在于:所述步骤(1)中所采用的边缘检测算子为Canny算子。

3.根据权利要求1所述的基于多源数据的梯田田坎自动化提取方法,其特征在于:所述步骤(2)中等高线方向判断方法为:

使用D8单流向算法,从数字高程模型中得到流向数据;然后,根据等高线与流向垂直的原理,将流向统一按顺时针或逆时针旋转90度即得到等高线走向。

4.根据权利要求1所述的基于多源数据的梯田田坎自动化提取方法,其特征在于:所述步骤(2)中生成等高线走向栅格的方法为:统一按顺时针或逆时针方向,从正右方开始,搜索与当前处理像元P高程相等的相邻像元Q,记录下Q相对于P的方向即为P像元的等高线方向,对全部DEM的像元都进行该搜索,即得到等高线走向栅格。