基于DEM的投影面积计算方法

摘要

本发明提供了一种基于DEM的投影面积计算方法，步骤为：提出DEM数据及封闭区域边界，计算交点坐标；交点数据预处理：在得到交点坐标基础上，需要对交点数据预处理，判断交点的排列顺序，计算交点所在的行列数；边界区域的有效面积计算，按区间依次计算，中间整格网面积计算按照交点在每一行面积，与传统的技术相比，计算简单，且通过计算任意多边形的投影面反推该图斑的实际地表面积，该方法大大缩短计算时间，提高计算效率，且计算精度与构TIN方法相当。

主权项

一种基于DEM的投影面积计算方法，其特征在于，步骤如下：Q1：提取计算区域的DEM数据及封闭区域边界，并计算交点坐标；Q2：交点数据预处理：在得到交点数据基础上，需要对交点数据预处理，判断交点的排列顺序，计算交点所在的行列数；Q21：交点的排列顺序，计算区域中最北、最东、最南、最西点坐标，统计这四个点在交点文件中的排列位置，然后根据排列位置判断交点的排列顺序，顺序为顺时针或逆时针。Q22：交点的行列数计算：采用逐行计算区域面积，需要计算交点在整幅图中的行列号，统计每一个格网内的交点个数；每个交点统计的信息包括：交点在交点文件所属于的区域；交点在DEM中的行号；交点在DEM所在的列号；交点在交点文件中的行号；交点在本行交点序列中的位置；交点的属性，0为与格网的交点，1为格网内部点；Q3：边界区域的有效面积计算，按区间依次计算，Q31：当多条折线有公共相交部分时，需要判断格网的几个顶点属于多边形，并将格网顶点与交点按一定重新顺序排列，交点的排列顺序为顺时针时，符合左手法则，四指从线段起点指向终点，大拇指垂直于其它四指，大拇指指向为区域内方向)；反之，符合右手法则；计算公式为：(n为封闭区域交点总个数，i为n个交点中第i个交点)Q32：当多条折线没有公共相交部分时，将当前格网分割成面积更小的格网，仍采用步骤Q31中的计算公式来计算格网中的不规则多边形的面积；Q4：中间整格网面积计算：按照Q22步骤中得到的交点的计算在每一行面积，Q41：先判断属于区域有效整格网的位置；Q42：对于每一个整格网，用中心点为顶点的四个三角形的面积代替四边形面积，三角形面积计算采用海伦公式$d=\frac{(a+b+c)}{2}$$S_{\Delta }=\frac{\sqrt{d\times (d-a)\times (d-b)\times (d-c)}}{2}$其中，a、b、c为三角形的边长；S_Δ为三角形面积；S_四边形为四边形面积。