1.一种基于地形图数据的DEM综合与简化方法,其特征在于:包括如下步骤:S1,地形特征线提取,采用等高线数据基于间接法构建DEM,然后提取沟谷线与山脊线;
S2,地形特征线及等高线曲率计算,首先对提取的地形特征线赋高程值,然后沿等高线及地形特征线,按照指定步长进行离散化并赋予高程值以得到高程点,计算各个高程点的曲率值;
S3,高程点采样并计算曲率阈值,按照指定的建模采样率,对等高线及地形特征线上的高程点进行采样,并计算所有采样高程点的曲率平均值作为曲率阈值;
S4,建模高程点筛选,以上一步骤计算出的曲率阈值为参考,选择大于该曲率阈值的高程点,并以其为中心根据约定的距离参数生成缓冲区,将落在缓冲区内的高程点筛除;
S5,DEM构建,基于上一步骤筛除后剩余的高程点,采用经典插值法‑—样条函数法实现DEM构建;
所述步骤S2具体包括下列步骤:
S21,将地形特征线与等高线叠加,将相应等高线的高程值赋给地形特征线与该等高线相交的交点;
S22,根据指定步长,对等高线及地形特征线进行离散化以生成节点,其中,等高线离散化后的节点被赋于相应等高线的高程值,地形特征线离散化后的节点的高程值根据该节点在相应地形特征线上前、后位置的所述交点的高程值及所述交点到该节点的距离计算得出;
S23,各个节点的高程值被确定后成为高程点,对每一条等高线或特征线离散化后的高程点,除首尾点之外,均计算曲率值;
所述步骤S22中计算地形特征线上非交点的节点的高程值的方法如下:点A、B分别为地形特征线与等高线的交点,其高程值为已知,分别为hA和hB,点P为地形特征线离散点,其高程值为待求,标记为hP;
根据点A、P、B的坐标(xA,yA),(xP,yP),(xB,yB),可计算点A到点P的距离dAp和点B到点P的距离dPB;
在局部范围内,可认为高程从A到P,再到B呈线性变化,则点P处的高程值hP可按照如下公式估计:当hA≥hB,
当hA<hB,
2.根据权利要求1所述的一种基于地形图数据的DEM综合与简化方法,其特征在于:所述步骤S4具体包括下列步骤:S41,按照等高线、特征线的ID,遍历其离散化后的高程点,若其曲率值大于S3计算出的曲率阈值,则进行标记;
S42,以步骤S41标记的高程点为中心,按照指定距离参数生成缓冲区,将落在缓冲区内的高程点筛除,被筛除的高程点与中心被标记的高程点属于同一ID等高线或特征线;
S43,所有被标记的高程点按照步骤S42处理后,剩余的高程点作为DEM的建模点保存输出。
3.根据权利要求1所述的一种基于地形图数据的DEM综合与简化方法,其特征在于:所述步骤S1具体包括下列步骤:S11,信息初始化,确定等高线及特征线离散点采样间距;
S12,基于等高线数据,构建不规则三角网DEM,即TIN;
S13,由TIN转换为规则格网DEM,其中规则格网尺寸按照约定参数设置;
S14,由规则格网DEM提取特征线,包括沟谷线和山脊线。
4.根据权利要求1所述的一种基于地形图数据的DEM综合与简化方法,其特征在于:所述步骤S5具体包括下列步骤:S51,根据筛除后剩余的高程点,采用插值模型生成DEM;
S52,改变步骤S4中建立缓冲区用到的距离参数,然后重复步骤4‑5,得到序列DEM。
5.根据权利要求1所述的一种基于地形图数据的DEM综合与简化方法,其特征在于:所述步骤S23中计算高程点曲率值的方法如下:假设当前计算点B处的曲率值,首先根据点B及与之相邻的点A、C的坐标(xA,yA),(xB,yB),(xC,yC)计算点A到点B的距离dAB,点B到点C的距离dBC,和点A到点C的距离dAC:然后按照如下公式计算点B处的曲率值:
6.根据权利要求1所述的一种基于地形图数据的DEM综合与简化方法,其特征在于:所述地形特征线和所述等高线都按照相同间距等间距离散采样,所述采样间距为13m,生成缓冲区约定的距离参数为3‑10m。