[发明专利]多特征约束的网状河流主流识别方法

说明书

本发明公开了一种多特征约束的网状河流主流识别方法，所属领域为地图综合领域；主流识别是河系综合过程中的一个重要操作，识别的准确性直接影响河系综合的质量。在空间范围较大的河系中，局部区域会出现因河道交织形成的网状河流，其内河段密集、结构复杂且属性近似，极大的提高了河系主流识别的难度。本发明提出的多特征约束的网状河流主流识别方法，首先，构建河系数据有向拓扑结构，探测影响主流识别的关键结点，即冗余结点；其次，考虑河流流向，计算每个冗余结点的有效拓扑边界，确定其“影响域”，据此建立层次树；最后，顾及语义、几何、方向、拓扑、层次关系等多特征约束，计算结点间最优连通路径，实现主流识别。

技术领域

本发明涉及地图综合相关技术领域，更具体的说是涉及多特征约束的网状河流主流识别方法。

背景技术

主流识别是河系综合过程中的一个重要操作，识别的准确性直接影响河系综合的质量。在空间范围较大的河系中，局部区域会出现因河道交织形成的网状河流，其内河段密集、结构复杂且属性近似，极大的提高了河系主流识别的难度。现有方法在识别主流时，首先通过设置主观经验阈值的方式初步确定主流流域，导致主流的识别结果依赖于所设阈值，此外，现有方法通过考虑语义及上游汇水信息确定最优河段，进而通过自河口向河源追踪的方式识别主流，然而这种方式仅实现了局部最优河段的确定，缺乏河网整体空间结构特征的考虑，导致某些情况下提取主流不够准确。因此如何准确的对网状河流进行宏观概括是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多特征约束的网状河流主流识别方法，以解决现有方法在识别主流时，首先通过设置主观经验阈值的方式初步确定主流流域，导致主流的识别结果依赖于所设阈值，且仅能实现局部最优河段的确定，缺乏河网整体空间结构特征的考虑，导致某些情况下提取主流不够准确的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

多特征约束的网状河流主流识别方法，包括以下步骤：

识别冗余结点：以河系数据构建有向拓扑，探测存在多个流出河段的结点，定义为冗余结点；

探测有效拓扑边界：选择任一冗余结点，识别与所述任一冗余结点关联的流出河段所在的拓扑多边形；判断所述拓扑多边形是否为有效拓扑多边形；若为所述有效拓扑多边形，探测所述有效拓扑多边形的一阶邻近多边形，依据所述有效拓扑多边形与所述一阶邻近多边形的合并条件，形成最终有效拓扑多边形，探测有效拓扑边界；

建立冗余结点层次树：依据所述有效拓扑边界之间的包含关系及边界围成区域的面积，划分隶属层次，并以树结构进行表达；

合理去除冗余结点：多特征约束的最优连通路径探测算法，保留各个冗余结点位于最优连通路径上的流出河段；合理去除冗余结点，识别河流主流。

优选的，所述有效拓扑边界识别步骤为：

S21：为河系构建有向结点-弧段-多边形拓扑，选择河系内任一冗余结点，依据拓扑关系及河流流向，识别所述任一冗余结点关联的流出河段以及流出河段所在拓扑多边形；

S22：依据河流流向，判断所述任一冗余结点与步骤S2-1中识别的拓扑多边形上各个结点之间是否流通；若流通，将所述拓扑多边形放入有效拓扑边界候选集；若不流通，将所述拓扑多边形视为无效拓扑多边形；

S23：判定所述最终有效拓扑多边形；

S24：将所述有效拓扑边界候选集中所述最终有效拓扑多边形的边界作为所述任一冗余结点的所述有效拓扑边界。

优选的，S23中判定所述最终有效拓扑多边形的具体步骤为：

S231：探测S22中所述有效拓扑边界候选集中所述拓扑多边形的一阶邻近多边形，判断所述任一冗余结点至每个所述一阶邻近多边形上各个结点之间是否流通；