[发明专利]一种基于地形模型阈值提取冲沟网络的方法

摘要

本发明公开了一种基于地形模型阈值提取冲沟网络的方法，其特点是，由DEM数据计算获得地形坡度数据S和汇水面积数据A并进行乘积运算获得SA模型数据；获得样本冲沟沟头点的位置，并确定样本冲沟沟头点的SA阈值，然后以此阈值，对SA模型数据进行阈值处理提取冲沟沟头；根据样本冲沟沟头点的位置，确定冲沟沟底线汇水面积A阈值，并以此阈值，对汇水面积A进行阈值处理，提取冲沟沟底线；最后对冲沟沟头和沟底线数据进行空间合并、编辑及线网平滑等处理，获得冲沟网络；同传统的提取冲沟网络方法相比较，本发明既能高精度提取冲沟沟头，又能获得准确的冲沟沟底线网络，具有工作量小、耗时短、精度高的优点。

主权项

1.一种基于地形模型阈值提取冲沟网络的方法，其特征在于，包括以下步骤：a 将覆盖范围相同的高空间分辨率遥感图像和DEM数据进行几何配准，并将坐标系统一为相同的投影坐标系，得到配准后高空间分辨率遥感图像和配准后DEM数据；b 采用对配准后高空间分辨率遥感图像目视解译的方法或者采用野外实测方法，构建样本冲沟沟头点数据集；c 对配准后DEM数据进行填洼处理，得到填洼后DEM数据；d基于填洼后DEM数据计算研究区每个像素的坡度，由式（1）计算获得地形坡度数据：S = 100*tanθ              （1）式中，θ为每个像素的坡度角，以弧度为单位；e 基于填洼后DEM数据，计算研究区每个像素的水汇流累积量，获得地形汇水面积数据A；f 基于SA模型，通过对地形坡度数据和地形汇水面积数据A进行乘积运算，得到研究区的SA模型数据t，如式（2）：t=S*A =100*tanθ * A             （2）式中，t为SA模型数据，单位为m2；S为每个像素的地形坡度数据，由式（1）计算获得；A为每个像素的地形汇水面积，单位为m2；θ同式（1）；g 基于SA模型数据t，结合b步骤构建的样本冲沟沟头点数据集所记录的样本冲沟沟头点的坐标，构成样本冲沟沟头的 t 值范围；h 以样本冲沟沟头的 t 值范围的最大值为阈值，对研究区的SA模型数据t进行阈值处理，获得研究区所有冲沟沟头数据；i 基于地形汇水面积A数据，结合b步骤构建的样本冲沟沟头点数据集所记录的样本冲沟沟头点的坐标，确定冲沟沟底线的汇水面积阈值范围；j 根据 i步骤获得的汇水面积阈值范围的最大值，对地形汇水面积数据A进行阈值处理获得研究区冲沟沟底线数据；k 对 j步骤获得的研究区冲沟沟底线数据和h步骤获得的研究区冲沟沟头数据，进行合并操作和空间编辑操作，使两者成为相互联通的矢量线网，再对矢量线网进行平滑处理，即可获得研究区冲沟网络。