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申请/专利权人：贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司

摘要：本发明属于水资源管理领域，具体涉及一种矢量面河流中心线提取方法及系统。所述矢量面河流中心线提取方法步骤如下：河流边界线数据的获取、河流边界线数据输入与预处理、边界追踪、中轴变换、树状分枝选择、中心线优化和结果输出。所述系统由如下模块组成：河流边界线输入与预处理模块、边界追踪模块、中轴变换模块、树状分枝选择模块、中心线优化模块和结果输出模块。本发明通过一系列创新性技术步骤实现对复杂河流系统中心线的高效、精确提取，提高了数据的质量和处理效率，为河流分析和管理提供更加可靠、高效的技术支持。

主权项：1.一种矢量面河流中心线提取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、河流边界线数据的获取：收集目标河流遥感影像数据和所在地区数字高程模型数据，预处理后识别河流区域，提取河流轮廓并进行编辑修正，获得河流边界线数据；步骤二、河流边界线数据输入与预处理：将河流边界线数据输入到河流中心线提取系统中，对边界线数据的噪声和不规则边界进行预处理；步骤三、边界追踪：在完成数据预处理后，采用边界追踪算法对河流矢量面的外边界进行识别；步骤四、中轴变换：完成边界追踪后，按如下中轴变换算法提取河流中心线：S1初始化距离场：在河流矢量面上创建距离场，距离场中每个点表示到最近边界的欧几里得距离；S2迭代更新距离场：通过比较每个点当前距离值和到新检测到的边界点的距离值迭代更新距离场，将距离值更新为到所有边界点的最小距离；S3提取中轴线：距离场稳定后，识别具有最大距离值的内部点并连接，形成河流中心线；S4中轴线优化：对提取到的中轴线进行平滑处理，去除孤立点和不连续点；S5验证与调整：通过与实际观测数据或高分辨率遥感影像、激光雷达数据和地理信息系统数据中任意一种或多种高精度数据源进行比较，对提取到的中轴线进行验证与调整；步骤五、树状分支选择：按如下树状分枝选择算法进行树状分支选择：S1手动添加河源和河汇，使用基于拓扑结构的剪枝算法保留需要的主干和分支；S2根据参数设置自动提取；步骤六、中心线优化：对提取到的河流中心线进行去除冗余点、平滑中心线、连接断点、曲率调整、拓扑一致性检查、流量匹配、多源数据融合并校正、根据河流的季节性变化或长期变化趋势对中心线进行动态调整中任意一种或多种处理，优化中心线；步骤七、结果输出：将优化后的河流中心线数据进行标准化输出，输出为标准矢量格式。

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