[发明专利]面向海量DEM数据的高精度河道洪水淹没区生成方法

权利要求书

1.一种面向海量DEM数据的高精度河道洪水淹没区生成方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步、设定淹没源种子点、淹没水位和DEM条带划分行数，计算DEM条带总数和每个条带在DEM中的具体位置，构建一个空的栅格场结构；

第二步、读取淹没源种子点所在条带的DEM数据，对条带中可能被淹没的网格进行压缩存储进栅格场；查找淹没源种子点所在的压缩单元，进行淹没区边界追踪，同时对追踪过的压缩单元进行标记；

第三步、依条带向上和向下扩展，完成新条带压缩存储和边界追踪；

第四步、若栅格场当前最上条带顶栅格行和最下条带底栅格行中都没有压缩单元被追踪过，或都已到达原DEM数据边界栅格行，则停止追踪，否则返回执行第三步；

第五步、依条带逐栅格行扫描，查找只有一侧被追踪过的压缩单元，以该压缩单元另一侧为追踪起点进行追踪，实现洪水淹没区中孤岛的提取；

第六步、将栅格场上被追踪的压缩单元生成一幅淹没范围栅格图。

2.如权利要求1所述的面向海量DEM数据的高精度河道洪水淹没区生成方法，其特征在于：所述第一步中设定淹没源种子点和淹没水位时，淹没源种子点坐标位于原DEM数据坐标范围内，且淹没源种子点位置所对应的原DEM数据中的网格单元高程值小于设定的淹没水位。

3.如权利要求1所述的面向海量DEM数据的高精度河道洪水淹没区生成方法，其特征在于：所述第一步中DEM条带划分行数远小于原DEM数据总栅格行数，当划分到最后一个条带时，若原DEM上剩余栅格行数小于设定的条带行数，则将条带上不足的栅格行以空值补齐。

4.如权利要求1所述的面向海量DEM数据的高精度河道洪水淹没区生成方法，其特征在于：所述第二步中读取淹没源种子点所在条带DEM数据具体方法为：根据淹没源种子点所在的空间坐标x，y值，以及原DEM的最小最大坐标和网格行列数，计算淹没源种子点位于原DEM所在网格的行列号，然后通过条带参数计算得到该网格所属条带以及位于条带中的实际行列位置，最后读取DEM数据文件中位于此条带上的网格高程值数据。

5.如权利要求1所述的面向海量DEM数据的高精度河道洪水淹没区生成方法，其特征在于：所述第二步中对条带中可能被淹没的网格进行压缩存储进栅格场的步骤具体为：

(1)在第一步构建的栅格场上，为每个栅格行构建一个空的压缩单元链表，该链表的结点为压缩单元结构；

(2)在淹没源种子点所在的条带上，按行进行遍历，依次将每个网格的高程值与给定淹没水位进行对比，若网格高程值小于给定淹没水位则表示该网格可能属于淹没区，称之为可能淹没网格；同时，对连续的几个可能淹没网格采用游程压缩编码技术进行压缩，生成一个压缩单元，该压缩单元结构标记了可能淹没网格在此栅格行上跨越的起始列和终止列；

(3)在执行步骤(2)时，每生成一个新的压缩单元，则将该压缩单元插入到栅格场中对应栅格行压缩单元链表尾部，完成条带数据的栅格压缩存储。

6.如权利要求1所述的面向海量DEM数据的高精度河道洪水淹没区生成方法，其特征在于：第二步中查找淹没源种子点所在的压缩单元，进行淹没区边界追踪，同时对追踪过的压缩单元进行标记的步骤具体为：

首先，为当前条带每个栅格行设置一个标记数组，数组元素的个数是栅格行上压缩单元的两倍，每个压缩单元有左侧和右侧两个追踪参数，默认将所有的标记数组元素设置为false，即表示压缩单元左侧和右侧都未被追踪过；

其次，计算出淹没源种子点位于DEM数据中的网格单元，根据该网格单元的行列号查找其所属的压缩单元，分别以该压缩单元左侧和右侧作为起始追踪边，按照四方向追踪法进行边界追踪，每追踪到某压缩单元的左侧或右侧，就将追踪到的压缩单元的左侧或右侧标记由false设置为true，当追踪到某侧标记为true的压缩单元，则停止追踪；

最后，循环遍历淹没源种子点所在栅格行上所有压缩单元，若某单元一侧被追踪过而另一侧未被追踪，则以未被追踪边作为起始追踪边进行边界追踪，直到该栅格行上所有被追踪过的压缩单元满足左侧和右侧都被追踪过。