流域地形自动分割

流域地形自动分割


发布日期: 1970-01-01 更新日期: 2015-02-02 编辑:giser 浏览次数: 4087

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摘要: 域地形自动分割:流域地形自动分割的目标是将整个流域分割成一个个子汇流区。大多数算法是利用3*3窗口计算流向和基于“溢流跟踪”算法确定汇流网络。算法过程如下: 1)格网点流向定义 采用3×3窗口按8方向搜索计算最大坡向为各网格点的流向。分别为8方向赋不同的代码,...

域地形自动分割:流域地形自动分割的目标是将整个流域分割成一个个子汇流区。大多数算法是利用3*3窗口计算流向和基于“溢流跟踪”算法确定汇流网络。算法过程如下:

1)格网点流向定义

采用3×3窗口按8方向搜索计算最大坡向为各网格点的流向。分别为8方向赋不同的代码,如右图所示。每个格网一个从1到9的数值,代表它流向相邻 象元的方向,如该象元为凹点,则其值为5。

2)凹点处理算法

由于凹点的存在,有一些流路不会流向流域出口,而是终止于凹点,所以在进行流域自动分割之前,还要对凹点进行处理。流域中凹点既可能是真实的凹点,也可能是由于插值误差造成的,所以不能使用简单的滤波或平滑函数,将凹点全部去除,目的是将凹点造成的断路连接到主沟谷网络。 搜索所有凹点的相邻最低点(有时可能有 多个高程相等的最低点),作为凹点的溢出点,以溢出点为起点继续搜索比它的高程低或相等的邻点(已经搜索的点忽略),判断是否有比原凹点更低的格网点,如果没有则以该 凹点的溢出点为起点,重复上述搜索过程;如果搜索到比原凹点低的格网点,将凹点和最低邻点的方向倒转。

3)提取汇流网络

根据修改后的流向图,给定一个点,所有流向 它的格网点的总和就是该点的汇流区。计算方法是给定一个点,搜索8邻点,记录所有流向它的格网点的位置,然后再以找到的格网点为基点继续搜索记录流向它的格网点,直到 没有新的汇流点为止,所有记录的格网点构成该点的汇流区。 得到沟谷网络后,可以对沟谷网络进行编码。首先对沟谷结点编码。从流域出口开始搜索遍历整个汇流网络,对每 个沟谷段的上下游结点进行编码标识,标识值是沟谷段的编码值,并记录下这些结点的位置。其次,把沟谷段中的每个格网点标识为沟谷段的编码值。第三,根据沟谷段上游结点 的类型判定沟谷段是内部沟谷段还是外部沟谷段。

4)提取分水网络

递归搜索沟谷段中的每个格网点的汇流区,将汇流区的格网点赋为该沟谷段的标识值,形成各沟谷段的子 汇流区。然后进行边界跟踪,提取子汇流区的边界线为分水线,得到分水线网络。最后,对沟谷网络和分水线网络及子汇流区进行拓扑编码,以完成流域地形的自动分割。

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