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申请/专利权人：滁州学院

摘要：本发明公开了一种保持地形结构线不变的DEM地形简化方法，涉及数字高程模型构建领域，该方法包括如下步骤：S1，读入DEM数据，计算研究区地表复杂度指数；S2，根据地表复杂度指数确定复杂度分级方案，确定每一级对应的整型权重系数；S3，创建存储权重系数的栅格数据，并根据步骤S2确定的分级方案对每个栅格单元权重赋值；S4，对原始DEM数据进行基于窗口的平均值平滑处理，其中窗口的大小从步骤S3中得到权重栅格数据中获取，DEM所有栅格完成平滑处理后，DEM简化过程结束。本发明涵盖地表复杂度指数计算和尺寸可变的窗口平滑两个关键技术，能够在保持地形结构线不变的前提下实线对DEM的地形简化。

主权项：1.一种保持地形结构线不变的DEM地形简化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，读入DEM数据，计算研究区地表复杂度指数；S2，根据计算得到的地表复杂度指数确定一个复杂度分级方案，并根据地表复杂情况确定每一级对应的整型权重系数，其中复杂度越高，权重系数越大，复杂度越低，权重系数越小，最低一级的权重系数为0；S3，创建一个存储权重系数的栅格数据，其栅格分辨率、行列号的基本信息与研究区DEM数据一致，并根据每一个栅格单元处的地表复杂度指数值按照步骤S2确定的分级方案进行权重赋值；S4，对原始DEM数据进行基于窗口尺寸可变的平均值平滑处理，其中窗口的大小从步骤S3中得到的权重栅格数据中获取；所述步骤S1的具体过程为：S11，对研究区DEM数据，读取DEM数据格网分辨率h、行数m、列数n的基本信息；S12，从第一个栅格开始，判断当前栅格的位置，如果当前栅格位于边界上，即其行号为1或m，或者列数为1或n，则对该栅格位置的地表复杂度指数赋值为0，否则，执行S13步骤；S13，当前栅格不在边界上，则以当前栅格为中心，与其左边、右边、上边、下边、左上方、右下方、右上方、左下方共计9个栅格组成一个3×3栅格窗口；S14，在3×3分析窗口内，定义经过中心栅格的四个方向，每一个方向上由包括中心栅格在内的3个栅格单元组成，然后对每一个方向，根据三个栅格之间的高程大小关系将四个方向上的地表高程变化分为三种类型：平坦型、单调变化型和起伏变化型；如果是平坦型，则执行步骤S15，如果是单调变化型，则执行步骤S16，如果是起伏变化型，则执行步骤S17，当四个方向判断完成后，执行步骤S18；S15，对平坦型，该方向上的复杂度指数赋值为0；S16，对单调变化型，通过计算中心格网与该方向前后两个格网形成的向量之间的夹角，以及两个向量与水平面之间的夹角完成该方向上复杂度指数的计算；S17，对起伏变化型，通过计算中心格网与该方向前后两个格网形成的向量之间的夹角完成该方向上复杂度指数的计算；S18，对当前处理栅格单元，完成四个方向上复杂度指数计算，将四个复杂度指数值相加作为该栅格单元的地表复杂度指数；S19，重复执行步骤S12-S18，完成整个区域的地表复杂度指数计算；所述步骤S4的具体过程为：S41，读取待处理原始DEM数据和由步骤S3生成的权重系数栅格数据，并创建存储DEM简化结果的栅格数据，其格网尺寸、行列数的基本信息与原始DEM数据保持一致；S42，从原始DEM数据第一个栅格单元开始，将其作为当前处理栅格单元，从权重系数栅格数据对应的栅格单元中读取窗口尺寸值，然后在原始DEM数据中，以当前处理栅格单元为中心，按照所读取的尺寸生成一个正方形窗口；S43，计算分析窗口内的所有栅格单元的高程平均值，并将其赋给结果栅格数据中与当前处理单元位置一致的栅格单元；S44，重复执行步骤S42-S43，完成整个区域的DEM简化，输出结果栅格数据。

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