[发明专利]一种基于地质露头三维模型的地形剖面线绘制方法

说明书

本发明提供了一种基于地质露头三维模型的地形剖面线绘制方法，基本步骤为从地质露头三维模型中选定两点，在两点间进行等距离插值，通过地质露头三维模型获取各点高程信息；提取目标剖面曲线极值点，根据极值点对高程点进行分组处理；对用于绘制目标曲线的高程点进行第一次抽稀处理；在每组高程点中进行第二次抽稀处理，删除不满足条件的高程点，使用剩余高程点进行剖面曲线的绘制。本发明提供的方法具有适用范围广、科学合理、易于实现、由整体到局部、精度高、生成效率高等优点，通过加密插值高程点和精准抽稀高程点提高绘制地形剖面线的准确性与效率。

技术领域

本发明涉及摄影测量与地质研究技术领域，尤其涉及数字地形剖面分析领域，具体的说是一种基于地质露头三维模型的地形剖面线绘制方法。

背景技术

地形剖面线是用于表示地表从一个点出发到另一个点沿途的地形变化情况的曲线，是地形剖面分析的基础，地形剖面线的绘制精度与效率影响着数字地形分析的整体精度和效率，研究某一区域地形的剖面线，对于地质、测绘工作的开展具有重要意义。地形剖面线分析是数字地形模型的主要应用，它以曲线代替面来描述研究区域的地形特征，为地形研究提供了高效、便捷的研究方法。地形剖面线的生成是地形剖面分析的基础，是后续各项分析的保障，因此，研究出一种高效率、高精度的地形剖面线生成算法显得十分必要。

目前，已有的一些地形剖面线生成算法是利用所选剖面和数字地形图上地形表面的交点来绘制，但此类方法在地形起伏大、变化剧烈的场景下存在剖面线精度低、数据冗余、生成效率低等问题，无法适用于全部地形条件。

本发明通过总结已有的剖面线生成算法，基于无人机摄影测量得到的地质露头三维模型，通过等距离加密插值高程点，对相邻点高程关系进行分析，以预设阈值为评价标准，从而删除多余高程点，提出了一种基于地质露头三维模型的地形剖面线绘制方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有地形剖面线生成方法中应用场景有限，剖面线生成速度慢、效率低、精度低等问题，本发明提供了一种基于地质露头三维模型的地形剖面线绘制方法，能够适用于各种复杂的地形条件。

(二)技术方案

本发明至少包含以下步骤：

(1)从地质露头三维模型中选定两点A、B，作为目标剖面曲线的起始点；

(2)获取起始点平面坐标D_A(x_A,y_A)和D_B(x_B,y_B)，在两点间进行等距离插值，具体步骤为：

1)利用起始点平面坐标D_A(x_A,y_A)和D_B(x_B,y_B)，计算两端点间的水平距离，记作Dist，计算插值后得到的总点数，记作n，n为整数且满足公式：

其中，R为采集影像的空间分辨率，表示向下取整；

2)插值得到两点间各点的坐标D_i为(x_i,y_i)，1≤i≤n，x_i,y_i满足公式：

3)通过地质露头三维模型获取D_i的高程信息E_i，1≤i≤n，连接所有插值点，构成初始曲线；

(3)提取初始曲线高程极值点并对高程点进行分组处理：