[发明专利]一种基于阴影的山体高度反演方法

说明书

本发明公开了一种基于阴影的山体高度反演方法，包括以下步骤：S1、建立山体阴影数据集，S2、获取目标山体区域的遥感影像，S3、基于U‑net的山体阴影提取，S4、优化阴影提取效果，S5、提取阴影特征线，本发明通过基于U‑net的山体阴影提取，优化阴影提取效果，提取阴影特征线，求取太阳方位角、阴影长进而计算山体高度，不需要对建筑物阴影长度进行复杂的修正即可计算出山体高度，采用基于深度学习的方法进行阴影提取，提高了山体阴影的检测效率，可获得卓越的提取效果，经过深度学习网络提取出山体阴影结果图，对结果图进行形态学处理获得更纯净的阴影结果，可得到具有测算条件的阴影标签，工作量小，且计算精度较高。

技术领域

本发明涉山体高度反演技术领域，具体为一种基于阴影的山体高度反演方法。

背景技术

随着数字化城市建设的快速发展，快速高效地获取建筑物高度信息尤为重要，不同类别建筑物阴影需要用不同的方法进行高度反演，首先通过U-Net提取建筑物阴影,然后提出一种基于建筑物多边形的阴影去噪方法,最后根据一定规则对去噪后的建筑物阴影进行分类，山体高度的反演与建筑物高度的反演有着许多的相似之处；

但是目前的山体高度反演方法，为了保证一定估算精度，需要对建筑物阴影长度进行修正，去掉干扰阴影，计算建筑物高度，该方法复杂，工作量大，计算效率较低，且计算精度不高的问题。

发明内容

本发明提供一种基于阴影的山体高度反演方法，可以有效解决上述背景技术中提出为了保证一定估算精度，需要对建筑物阴影长度进行修正，去除干扰阴影，计算建筑物高度，该方法复杂，工作量大，计算效率较低，且计算精度不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于阴影的山体高度反演方法，包括以下步骤：

S1、建立山体阴影数据集；

S2、获取目标山体区域的遥感影像；

S3、基于U-net的山体阴影提取；

S4、优化阴影提取效果；

S5、提取阴影特征线；

S6、求取太阳方位角；

S7、求取阴影长度；

S8、计算山体高度；

所述S8中计算山体高度的计算步骤如下：

根据山体的阴影长度和太阳高度角计算山体高度的估算值；

太阳高度角用公式(1)计算；

h_θ＝arcsin(sin s_ωsinω+coss_ωcosωcost)                (1)

式中h_θ为太阳高度角；

s_ω为太阳赤纬；

ω为影像中观测地点的地理纬度；

t为观测时刻太阳时角；

公式(1)的赤纬s_ω可用公式(2)计算；

s_ω＝0.3723+23.2567sin(θ₀)+0.1149sin(2θ₀)

-0.1712sin(3θ₀)

-0.7580cos(θ₀)+0.3656cos(2θ₀)+0.0201cos(3θ₀)           (2)