一种适于规则网格DEM的结构化多尺度重构方法

摘要

一种适于规则网格DEM的结构化多尺度重构方法，包括如下步骤：步骤1，谷地汇水区域的提取及结构化组织；步骤2，谷地选取与汇水区域的合并；步骤3，基于合并后的汇水区域进行约束内插生成新的、删除次要谷地后的DEM。其优点是：通过实验对比，传统重采样及滤波综合方法无论谷地和山脊大小同等程度地削减正向、负向地貌，没有顾及地理特征的保持；而采用本发明方法综合后，图中表示次要谷地的等高线弯曲呈现成组删除的效果，表示主要谷地源头的等高线弯曲保持较好，与专家手工综合的效果接近。

主权项

一种适于规则网格DEM的结构化多尺度重构方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，谷地汇水区域的提取及结构化组织；步骤2，谷地选取与汇水区域的合并；步骤2.1，对谷底线网络中各谷底分支以水文意义上的重要性进行编码，并生成多叉树结构；步骤2.2，利用法则确定选取数量模型，M₁为资料图比例尺分母，M₂为综合图比例尺分母，N₁、N₂分别为综合前和综合后的谷地的个数；确定删除谷地的数量N₁‑N₂，设编码数量为1的值，设为N₃；步骤2.3，根据f_i＝a_i×l_i，计算谷底线树结构中各节点的f值，根据f值的大小进行删除操作；式中a_i为谷地的汇水区域面积，l_i为相应谷地线的长度，i为谷地分支编号；步骤3，基于合并后的汇水区域进行约束内插生成新的、删除次要谷地后的DEM；合并后汇水区域多边形边界和删除次要谷地后的谷底线构成了DEM重构时两种重要的约束性元素，提取汇水区域多边形边界和谷底线所穿越的DEM网格点作为新的内插数据源，采用DEM内插方法实现指定尺度下DEM的综合重构；为保留主要谷地源头，须对提取的谷底线进行延伸，延伸谷底线步骤如下，步骤3.1，首先基于D8方向构建流向矩阵和汇水量矩阵，并按一定汇水量阈值提取谷底线；步骤3.2，对于所有一级谷底线，追踪出其上游谷地源头点；首先基于流向矩阵找出所有流向当前谷底点的网格点为候选上游点；然后基于汇水量矩阵找出候选点中汇水量最大者为当前点的唯一上游点，若不只一个最大者则取流向最接近的为上游点；步骤3.3，递归此过程直到候选点个数为0为止，则谷底线延伸完毕。