1.基于无人机高精度DEM数据的梯田自动提取方法,其特征在于:包括如下步骤:S1:基于无人机航测技术获得DEM数据,在DEM数据基础上计算梯田坡度,所得到的坡度计算结果形成坡度数字地面模型;
S2:基于坡度数字地面模型对坡度极大值区进行提取,梯田线处于坡度的极大值区;
S3:获取梯田最终提取结果:将正地形从整个实验区域中提取出来,将提取结果作为掩膜层来提取坡度数字地面模型中的极大值,对极大值提取结果进行掩膜滤波,消除非梯田区域,得到最终梯田提取结果;
所述步骤S2中提取坡度极大值区的具体步骤为:
S2‑1:对基于DEM求取的坡度图像,进行填洼操作;
S2‑2:计算DEM数据中每个栅格的流向和汇流累积量;
S2‑3:设置汇流阈值,提取汇流累积量值大于汇流阈值的栅格作为栅格河网;
S2‑4:将栅格河网转为矢量河网,此时的矢量河网,即为需要提取的坡度极大值区域。
2.根据权利要求1所述的基于无人机高精度DEM数据的梯田自动提取方法,其特征在于:所述步骤S2中为了避免平行河网,对谷底平地进行修改,其具体的步骤如下:A)将DEM数据记为INPUT_DEM,并进行流量分析;
B)设置不同的汇流阈值a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8……an,提取出河流的栅格数据,并附上非零值;
C)将原始的DEM数据减去河流的栅格数据,人为的改动了沟谷底部的高程,得到挖深后的DEM记为OUTPUT_DEM;
D)用OUTPUT_DEM替代INPUT_DEM选用更小的阈值,迭代以上的步骤,直到平行河网不再出现。
3.根据权利要求1所述的基于无人机高精度DEM数据的梯田自动提取方法,其特征在于:所述步骤S3中正地形的提取步骤如下:S3‑1:将坡度小于阈值S的区域提取出来;
S3‑2:选用窗口对DEM数据进行邻域分析;
S3‑3:用原始的DEM数据和邻域分析的结果做差,得到的结果中正地形区域象元值为正,负地形区域象元值为负,最终综合二者的结果,将正负地形分别提取出来;
所述步骤S3‑3中正负地形如下式(1)表示:
4.根据权利要求1所述的基于无人机高精度DEM数据的梯田自动提取方法,其特征在于:所述步骤S3中正地形的坡度范围为5°~25°。
5.根据权利要求1所述的基于无人机高精度DEM数据的梯田自动提取方法,其特征在于:所述步骤S1中采用三阶反距离平方权差分算法对梯田坡度进行计算,其具体步骤如下:a)使用移动的3x3像元窗口来处理数据,如果处理像元为NoData,则该位置的输出为NoData;
b)在每个窗口内部,基于三阶反距离权算子进行运算,算子公式如下其中Z1~Z9代表对应的单元格的高程值,g是单元格分辨率;
c)移动窗口,直至遍历完所有的栅格单元。