[发明专利]一种放射状和向心状水系的识别方法

权利要求书

1.一种放射状和向心状水系的识别方法，其特征在于该方法包括：

(1)获取shp格式的待识别水系线图层数据，读入至数据集L＝{l_i|i＝0,1,2,…,m}，其中，l_i表示第i个河流要素，其属性包含河流长度Len_i和河流等级标志RiverLevel_i＝k，k为自然数，m为河流要素的个数；

(2)根据数据集L获取各河流要素的首尾端点，记录到坐标集合Coord中，并根据坐标集合Coord筛选出主干河流和支流，更新支流的河流等级标志RiverLevel_i＝k-1；

(3)根据各主干河流的首尾端点坐标，计算其中心点mid(x_mid,y_mid)和方位角azimuth_i；

(4)根据各主干河流的方位角azimuth_i，分别计算位于第一、二、三、四象限中的河流条数，若所述条数不是全部大于0，则判定待识别水系不是放射状或向心状水系，结束识别，否则执行步骤(5)；

(5)计算待识别水系的内端点多边形上点的个数incount和外端点多边形上点的个数outcount，若outcount>incount，则判定待识别水系为向心状水系，否则判定为放射状水系。

2.根据权利要求1所述的放射状和向心状水系的识别方法，其特征在于：步骤(2)具体包括：

(2-1)根据数据集L获取各河流要素的首尾端点，记录到坐标集合Coord中；

(2-2)判断各河流要素的首尾端点，是否与其他河流要素的任一点相交；

(2-3)若相交，则判定该河流要素为支流，并将该河流要素的河流等级标志更新为RiverLevel_i＝k-1；若不相交，则判定该河流要素为主干河流。

3.根据权利要求1所述的放射状和向心状水系的识别方法，其特征在于：步骤(3)具体包括：

(3-1)将标志属性RiverLevel＝k的河流要素提取出来，并将提取的河流要素的首尾点坐标写入集合P；

(3-2)根据集合P采用下式计算各主干河流的中心点；

式中，n表示主干河流的条数，x_is，x_ie分别表示第i条主干河流首、尾点的横坐标，y_is，y_ie分别表示第i条主干河流首、尾点的纵坐标；

(3-3)根据坐标集合Coord，采用下式计算每一主干河流要素的方位角azimuth_i：

式中，azimuth_i的阈值范围为[0,360)。

4.根据权利要求1所述的放射状和向心状水系的识别方法，其特征在于：步骤(4)具体包括：

(4-1)根据各主干河流要素的方位角azimuth_i，判断其位于第几象限，其中判定方法为：

(4-2)分别统计位于第一、二、三、四象限中的主干河流条数；

(4-3)若位于第一、二、三、四象限中的主干河流条数不是全部大于0，则判定待识别水系不是放射状或向心状水系，结束识别；否则执行步骤(5)。

5.根据权利要求1所述的放射状和向心状水系的识别方法，其特征在于：步骤(5)具体包括：

(5-1)将内端点多边形上点的个数incount和外端点多边形上点的个数outcount初始值设为主干河流的条数；

(5-2)获取一条RiverLevel_i＝k-1的支流，将该支流与对应主干河流的交点记为q_j1(x_j1,y_j1)，该支流的另一端点记为q_j2(x_j2,y_j2)，j<m；

(5-3)根据下式，分别计算q_j1(x_j1,y_j1)和q_j2(x_j2,y_j2)到中心点mid(x_mid,y_mid)的距离d_j1和d_j2，计算公式如下：

(5-4)若d_j1<d_j2，则outcount加1；若d_j1>d_j1，则incount加1；

(5-5)返回执行(5-2)，直至完成所有支流的遍历处理，若此时outcount>incount，则该水系为向心状水系；否则，该水系为放射状水系。