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栅格DEM山顶点提取的坡向分布特征法

周访滨 肖智文 刘学军 马国伟 张珊珊

周访滨, 肖智文, 刘学军, 马国伟, 张珊珊. 栅格DEM山顶点提取的坡向分布特征法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210479
引用本文: 周访滨, 肖智文, 刘学军, 马国伟, 张珊珊. 栅格DEM山顶点提取的坡向分布特征法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210479
ZHOU Fangbin, XIAO Zhiwen, LIU Xuejun, MA Guowei, ZHANG Shanshan. Method for Mountain Peak Extraction of Grid DEM Based on Aspect Distribution Feature[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210479
Citation: ZHOU Fangbin, XIAO Zhiwen, LIU Xuejun, MA Guowei, ZHANG Shanshan. Method for Mountain Peak Extraction of Grid DEM Based on Aspect Distribution Feature[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210479

栅格DEM山顶点提取的坡向分布特征法

doi: 10.13203/j.whugis20210479
基金项目: 

国家自然科学基金(41671446,41371421);湖南省自然科学基金面上项目(2021JJ30702);长沙理工大学特殊环境道路工程湖南省重点实验室开放基金资助项目(kfj140502)

详细信息
    作者简介:

    周访滨,博士,主要研究方向为数字地形分析。Arthur1975@126.com

  • 中图分类号: P217

Method for Mountain Peak Extraction of Grid DEM Based on Aspect Distribution Feature

Funds: 

The National Natural Science Foundation of China, Nos. 41671446, 41371421

  • 摘要: 山顶点提取方法决定着山体部位划分结果的正确性和微地形自动分类效率。以高程和等高线为参考提取山顶点方法存在伪山顶点剔除不完全和局部山顶点丢失的问题,依据山顶点邻域坡向呈均匀分布规律提出了基于坡向分布特征的山顶点提取方法,构建了以山顶点为中心的邻域坡向顺时针逐渐递增模型,并以山脊线拟合和深度优先搜索(Depth First Search,DFS)算法的递推思想,剔除提取结果中的伪山顶点。顾及实体DEM地形破碎对提取方法的影响,采用了模拟DEM和实体DEM分别实验和分析。实验结果表明,坡向分布特征法避免了传统基于封闭等高线提取山顶点时主观选取阈值的不确定性;模拟DEM因其连续、光滑,山顶点提取准确率可达到100%,而实体DEM沿用模拟DEM机制因其地形破碎导致不可适性,通过调整坡向分布约束条件可予以改善,实验提取准确率平均可达到96.1%。
  • [1] Mukherjee S, Mukherjee S, Garg R D, et al. Evaluation of topographic index in relation to terrain roughness and DEM grid spacing[J]. Journal of Earth System Science, 2013, 122(3):869-886.
    [2] Ibrahim M, Al-Mashaqbah A, Koch B, et al. An evaluation of available digital elevation models (DEMs) for geomorphological feature analysis[J]. Environmental Earth Sciences, 2020, 79(13):1-11.
    [3] Wood J. The geomorphological characterisation of digital elevation models[M]. University of Leicester (United Kingdom), 1996.
    [4] Deng Y, Wilson J P. Multi-scale and multi-criteria mapping of mountain peaks as fuzzy entities[J]. International Journal of Geographical Information Science, 2008, 22(1-2):205-218.
    [5] Lee J, Fisher P F, Snyder P K. Modeling the effect of data errors on feature extraction from digital elevation models[J]. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 1992, 58(10):1461-1461.
    [6] Sofia G. Combining geomorphometry, feature extraction techniques and Earth-surface processes research:The way forward[J]. Geomorphology, 2020, 355:107055.
  • [1] 卞畏畏, 伍吉仓, 张磊, 高宇.  强震时空统计分析及InSAR同震形变场空间分布特征 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20220176
    [2] 周访滨, 邹联华, 刘学军, 孟凡一.  栅格DEM微地形分类的卷积神经网络法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20190311
    [3] 呼雪梅, 秦承志.  数字地形分析中适宜分析窗口选择方法的评价 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20140476
    [4] 王沫, 张立华, 于彩霞, 刘涛.  一种基于水深点坡向关系的特征浅点提取方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20140015
    [5] 刘爱利, 丁浒, 田丹, 王丽, 王少峰.  基于坡度和坡向分析的DCT域DEM数字水印算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20140363
    [6] 顾留碗, 王春, 李鹏, 王靖, 王壮壮.  利用DEM提取山顶点精度研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20130386
    [7] 徐晓华, 郭金城, 罗佳.  利用COSMIC掩星资料分析大气重力波参数的全球分布特征 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20130587
    [8] 董有福, 汤国安.  利用地形信息强度进行DEM地形简化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [9] 韩丁, 严卫, 陆文, 李栋.  利用掩星资料分析东亚地区云厚的分布特征 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [10] 秦慧平, 易维宁, 黄红莲, 潘邦龙.  山区地表太阳辐照度随时空变化的模拟分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [11] 宋敦江, 岳天祥, 杜正平, 陈传法.  简单地形特征建立DEM的HASM方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [12] 鲁敏, 张金芳.  栅格地形的最优路径分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [13] 陈楠, 王钦敏.  基于地形因子信息量的数字高程模型分辨率的选择——以黄土高原的研究为例 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [14] 秦承志, 朱阿兴, 李宝林, 裴韬.  坡位的分类及其空间分布信息的定量化 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [15] 毋河海.  地形坡向生成的等高线束矢量合成法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [16] 刘学军, 张平.  DEM坡度、坡向的有效尺度范围 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [17] 汤国安, 刘学军, 房亮, 罗明良.  DEM及数字地形分析中尺度问题研究综述 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [18] 陆毅, 翟京生, 杜景海, 李树军.  数字海图点群状特征的识别、量测与综合 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [19] 周松涛, 宣家斌.  基于景物灰度分布特征的影像恢复技术 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [20] 朱庆.  分形理论及其在数字地形分析和地面仿真中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-06
  • 网络出版日期:  2022-03-12

栅格DEM山顶点提取的坡向分布特征法

doi: 10.13203/j.whugis20210479
    基金项目:

    国家自然科学基金(41671446,41371421);湖南省自然科学基金面上项目(2021JJ30702);长沙理工大学特殊环境道路工程湖南省重点实验室开放基金资助项目(kfj140502)

    作者简介:

    周访滨,博士,主要研究方向为数字地形分析。Arthur1975@126.com

  • 中图分类号: P217

摘要: 山顶点提取方法决定着山体部位划分结果的正确性和微地形自动分类效率。以高程和等高线为参考提取山顶点方法存在伪山顶点剔除不完全和局部山顶点丢失的问题,依据山顶点邻域坡向呈均匀分布规律提出了基于坡向分布特征的山顶点提取方法,构建了以山顶点为中心的邻域坡向顺时针逐渐递增模型,并以山脊线拟合和深度优先搜索(Depth First Search,DFS)算法的递推思想,剔除提取结果中的伪山顶点。顾及实体DEM地形破碎对提取方法的影响,采用了模拟DEM和实体DEM分别实验和分析。实验结果表明,坡向分布特征法避免了传统基于封闭等高线提取山顶点时主观选取阈值的不确定性;模拟DEM因其连续、光滑,山顶点提取准确率可达到100%,而实体DEM沿用模拟DEM机制因其地形破碎导致不可适性,通过调整坡向分布约束条件可予以改善,实验提取准确率平均可达到96.1%。

English Abstract

周访滨, 肖智文, 刘学军, 马国伟, 张珊珊. 栅格DEM山顶点提取的坡向分布特征法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210479
引用本文: 周访滨, 肖智文, 刘学军, 马国伟, 张珊珊. 栅格DEM山顶点提取的坡向分布特征法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210479
ZHOU Fangbin, XIAO Zhiwen, LIU Xuejun, MA Guowei, ZHANG Shanshan. Method for Mountain Peak Extraction of Grid DEM Based on Aspect Distribution Feature[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210479
Citation: ZHOU Fangbin, XIAO Zhiwen, LIU Xuejun, MA Guowei, ZHANG Shanshan. Method for Mountain Peak Extraction of Grid DEM Based on Aspect Distribution Feature[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210479
参考文献 (6)

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