利用复合迭代策略进行断裂等高线重建

多种原因导致彩色栅格地形图分割后得到的等高线图像中存在大量断线,断裂等高线重建是目前的一个研究热点。分析了近5年来4种最新方法的优缺点,在模拟和分解人工智能识别判断过程的基础上,提出了一种利用复合迭代策略的断裂等高线重建方法。该方法首先总结归纳了断裂间隙区间和断裂形态的划分规律,然后制定了多种算法、运行参数、图像数据源相结合的增量式循环迭代断点匹配连接策略,对断点方向角和方向差异算法进一步优化改进,建立了断点方向差异约束规则,最终实现了各种复杂情况下的断点正确匹配连接。实验结果表明,该方法的处理效果和定量指标均优于几种最新方法,具有更好的稳定性和适用性。     

一种改进的等高线断点连接方法

介绍了几种现有的等高线断点连接方法,并在最小点对法的基础上提出了一种改进的断点连接方法。此方法在判断断点间距离大小之前先对等高线进行预处理,即将各条目标等高线自动赋予不同的颜色值,然后将图幅进行格网划分,在不同网格内搜索断点,根据颜色的差异及距离的远近自动进行等高线连接。此方法连接的准确率高于一般的断点连接方法。     

一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法

等高线内插是提高地形图精度的一个常用手段，在地图综合等领域中有很重要的作用。在实际地形图数据库中，等高线除了存在完整的计曲线以外，还有一部分断裂的首曲线。已有的等高线内插研究中未考虑对此类数据的处理，为此，本文提出了一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法。首先提出了等高线度量关系的计算方法，然后对等高线的节点均匀加密，并利用Fréchet距离进行相似度判断以选择参考等高线，最后根据“最近点”的方式进行插值。通过对江苏某地区实际数据的试验，验证了该算法的合理性，对于鞍部地区的内插，有更好的适应性和准确性。     

曲线弯曲识别与等高线簇结构化方法

提出基于曲线弯曲识别的等高线簇结构化方法,实现等高线簇中所蕴含的地形结构的提取。首先对基于Delau-nay三角网的曲线弯曲识别方法进行改进,包括伪弯曲的合并、弯曲基点的调整及小弯曲的删除方法;基于此,建立弯曲间的层次嵌套关系及平行相邻关系,实现曲线弯曲的识别方法;然后,根据单条等高线间的空间关系,对弯曲类型进行判断;结合曲线间的空间邻近度计算方法,将等高线簇中的成组弯曲进行提取;最后完成了地形结构的识别,实现了等高线簇的结构化。该方法不仅对地形中的山谷进行提取,并且提取出了其对称结构即山脊。试验结果与水系叠置显示,所提取出的地形结构基本合理,证明了该方法的有效性。     

基于等高线特性的三维表面重建方法的研究

研究了相邻等高线形状的变化规律,得出相邻等高线形状变化具有相似性的结论,而决定这种相似性的根本因素是相邻等高线之间的三维地形高程起伏变化的自然情况。以该规律为理论依据,研究出了一种基于等高线相似性变化特性的三维表面重建方法。实验结果表明,该方法能够充分利用等高线所含有的地形高程信息,较好地实现三维表面重建。     

测绘内业中的等高线批量自动连接处理

针对AutoCAD环境下,测绘内业工作中等高线在遇到高程注记、冲沟、陡坎等地貌符号时产生的断裂问题,利用VBA编制宏命令,以一种人机交互的方式实现断裂等高线的批量自动连接处理,极大地提高了工作效率。     

顾及关联地物特征的断裂等高线修复算法

针对大比例尺等高线地形图中,因建筑物、道路、围墙等居民地要素引起的等高线断裂问题,而大比例尺等高线地形图中对断裂等高线的修复,要考虑到关联地物的约束。该文提出了在大比例尺下顾及关联地物特征的断裂等高线修复算法,将断裂等高线分为3类:Ⅰ类线关联非环形断裂等高线、Ⅱ类线关联环形断裂等高线、Ⅲ类面关联断裂等高线,并根据3类断裂等高线提出3种对应的修复算法,最后在福建省某地区以1∶500等高线地形图和居民地地图为例进行了实验,实验结果表明本文的算法具有一定的可行性和合理性。     

基于等高线的地形特征线提取研究

针对数字化等高线数据,研究地形特征线的提取。总结了地形特征线提取的判断依据和相关方法;提出采用曲线弯曲原理和分析方法对等高线数据进行地形线自动提取的方法,采用整体分析与局部分析相结合的方法提取特征点,按属性连接地形线的实现过程。对自动生成的山脊线和山谷线进行适当的人工编辑,最终得到比较准确的地形特征线。     

集成形态学重建和测地距离变换的DEM内插方法

等高线是获取数字高程模型(DEM)常用的数据源之一,但内插方法对DEM生成精度有显著的影响。基于形态学重建和测地距离变换运算,提出一种等高线数据生成DEM的内插方法。形态学重建用于获取与空间一点对应的最邻近的上等高线和下等高线的高程值,测地距离变换用于获取该点到上下两条等高线的测地距离;使用沿流水线的线性内插获取该点的高程值。实验表明,在只使用等高线数据生成DEM的情况下,本文提出的内插方法获取的DEM精度更高。     

基于重构等高线的格网细化模型

以规则格网DEM为基础,利用回放等高线与原等高线进行比较,提出两个误差指标和一种格网细化模型,以生成多分辨率的格网DEM,并提高DEM的等高线精度。针对该模型的两个关键步骤,进行了较为详细的论述。通过对一幅实际地形数据进行试验,比较不同方法得出的DEM等高线精度,为DEM精度研究,特别是多分辨率DEM精度研究,提供了一种新的方法和思路。