[发明专利]一种基于等高线的鞍部点提取方法

说明书

本发明公开了一种基于等高线的鞍部点提取方法，该方法包括：(1)读取地形图的等高线数据，从中提取山顶点；(2)根据提取的山顶点，构建不规则三角网；(3)针对不规则三角网的每一条边，筛选出与之相交的两条并列等高线；(4)基于每条边对应的两条并列等高线，提取鞍部点，生成鞍部点图层。本发明执行效率较高，受地形噪音的干扰少，提取效果好，与实际地形相符合。

技术领域

本发明属于地理信息技术应用领域，具体涉及一种基于等高线的鞍部点提取方法。

背景技术

鞍部点与山顶点、山脊点等地形地貌特征点共同构成了地形的基本骨架。鞍部点因其特殊的地貌形态特征成为了山区道路在翻山越岭时可以选择通过的隘口，对交通线有重要的控制作用。

如何自动、快速地标定出鞍部点，具有重要的研究意义。目前方法，主要是基于DEM数据进行鞍部点的提取。传统鞍部点标定算法主要通过移动分析窗口实现，在窗口中心点的两个相互正交的方向上，一个方向为凹陷，另外一个方向为凸起，则可以判断该点为鞍部点。此算法速度虽然快，但由于受到窗口尺度的限制，提取结果中存在较多噪声，准确性较差。张维等(张维，汤国安，陶旸，等.基于DEM汇流模拟的鞍部点提取改进方法[J].测绘科学，2011，36(1)：158-160.)以DEM汇流模拟模型为基础提出了一种改进的鞍部点提取方法，该方法提取鞍部点的准确性虽大为提高，但利用流域分水线与正地形叠合会产生某些破碎山脊线，给鞍部点提取带来误差。

根据地理学定义，鞍部点是指位于相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位。由此可知，鞍部的识别特征主要包括：(1)位于相邻两山头之间；(2)呈马鞍形；(3)低凹部位。此外，吴凡等(吴凡，粟卫民.顾及地形特征的等高线拓扑空间关系表达[J].武汉大学学报：工学版，2006，39(3)：140-144.)从等高线的拓扑空间关系出发诠释了鞍部点所存在区域的特征，即一个区域包含两条具并列关系的等高线。为此，本发明从鞍部点的地理学定义出发，针对等高线数据，运用山顶点提取、基于山顶点构建TIN、并列等高线识别等方法，形成一种高效、高质量的鞍部点提取方法。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种基于等高线的鞍部点提取方法。

技术方案：本发明所述的基于等高线的鞍部点提取方法包括：

(1)读取地形图的等高线数据，从中提取山顶点；

(2)根据提取的山顶点，构建不规则三角网；

(3)针对不规则三角网的每一条边，筛选出与之相交的两条并列等高线；

(4)基于每条边对应的两条并列等高线，提取鞍部点，生成鞍部点图层。

进一步的，步骤(3)具体包括：

(3-1)针对不规则三角网的一条边l_i，与等高线进行相交处理，并将与其具有相交关系的等高线的高程、要素编号信息，按空间顺序依次存入队列L_i中；

(3-2)按高程从小到大顺序，对队列L_i中元素进行重新排序；

(3-3)遍历队列L_i，搜索出首对具有相同高程的两邻接元素，即为并列等高线；

(3-4)重复执行(3-1)到(3-3)，直至获取不规则三角网的每条边的并列等高线。

进一步的，步骤(4)具体包括：

(4-1)针对不规则三角网的一条边l_i对应的两条并列等高线e_i1、e_i2，获取两条等高线上距离最近的两点，记为p_i1、p_i2；