[发明专利]地形高程的高保真数字建模方法

摘要

本发明公开了一种地形高程的高保真数字建模方法，其步骤如下：第一步推扫式数据采集；第二步将采集的矢量地形特征数据进行格网化分割；第三步将PLA进行类DEM格网化数据组织，经过格网化分割处理的PLA数据，按照栅格数据结构进行组织管理；第四步、生成新的数字高程模型文件，经过矢量特征数据的无缝嵌入；特征嵌入式数字高程模型数据结构由3个子文件构成，包括格网文件、特征标识文件和特征文件；格网文件为规则格网数据结构；特征标识文件用于矢量栅格一体化组织的空间数据索引，其结构与现有国家DEM数据结构一致，但只记录有特征存在的格网；特征文件记录包含于一个格网单元内部的地形特征信息，包括特征点、特征线。

主权项

1、一种地形高程的高保真数字建模方法，其步骤如下：第一步、推扫式数据采集：(1.a)数据准备：准备三维立体影像模型；(1.b)初始化采集器：将初始化采集器处于面状采集状态；(1.c)起始点采集：采集起始点，此时采集器启动影像匹配线程Sample.TerrainMatching，等待用户采集下一节点；(1.d)节点采集：依次采集其他采样点；当采集第一个节点时，Sample.TerrainMatching依据起始点和相邻节点空间位置确定采集器主方向，完成起始采样点局部地形匹配，记录起始点形态属性信息；在随后的其他节点的采集过程中，Sample.TerrainMatching自动依据当前采样点和其最邻近的已经采集的两节点的空间几何关系，确定前一节点的采集器主方向，完成其局部地形的匹配，获取其空间位置及形态属性信息；(1.e)终点采集：采集终点，采集器启动Sample.EndPoint_Matching过程，依据终点和其最邻近两节点的空间关系推算终点位置采集器主方向，完成局地地形的匹配；(1.f)非特征地形区域地形数据的采集：采集器调用Sample.Initializtion，设置采集器状态为点状采集状态；然后按照现有技术的常规数据采样模式采集所需的辅助地形数据；第二步、将采集的矢量地形特征数据进行格网化分割：就是用已有的格网DEM的格网线分割原始矢量地形特征数据，然后由DEM格网的四个格网点和格网内的矢量地形特征数据一起形成完整的数据组织结构；其具体步骤如下：(2.a)、读取当前PLA的起始点作为漂浮点，计算并记录漂浮点所在的DEM格网的行列号，公式为Col＝INT((Xpi-Xo)/Cs) (1) Row＝INT((Ypi-Yo)/Cs)(2.b)、读取下一节点作为锚点，计算并记录锚点所在的DEM格网的行列号，计算公式同式1；(2.c)、判断漂浮点和锚点是否在同一个格网；如果是，且锚点是PLA的终点，跳转到步骤2.f，否则以锚点作为漂浮点，跳转到步骤2.b；否，则进入下一步；(2.d)、连接漂浮点到锚点，形成一条有向线；计算水平格网线到有向线PiPi+1 的角度θ；计算并记录PiPi+1与DEM格网线的交点P(X，Y，Z)；(2.e)、以步骤2.d中计算的P点作为新的漂浮点，跳转到步骤2.c，进行新的分割点计算；(2.f)是否存在没有处理的PLA，如果是，顺序选择一个没有处理的PLA作为当前PLA，跳转到步骤2.a；否，结束PLA格网化分割处理。第三步、将PLA进行类DEM格网化数据组织，经过格网化分割处理的PLA数据，按照栅格数据结构进行组织管理；其具体步骤如下：(3.a)、PLA节点与DEM格网点重合时，修正DEM格网点高程值与PLA节点高程值相同，仅在当前格网局地对象中记录PLA节点信息；(3.b)、PLA分割点与DEM格网点重合时，如果二者高程相差不超过当前DEM规定的高程精度限差，直接在当前格网局地对象中记录PLA分割点信息；如果超过DEM规定的高程精度限差，修正DEM格网点高程值，然后在当前格网局地对象中记录PLA分割点信息；(3.c)、PLA节点或分割点与DEM格网线重合时，与格网线共线的格网局地对象均记录该PLA节点或分割点信息；第四步、生成新的数字高程模型文件，经过矢量特征数据的无缝嵌入；特征嵌入式数字高程模型数据结构由3个子文件构成，包括格网文件、特征标识文件和特征文件；格网文件为规则格网数据结构；特征标识文件用于矢量栅格一体化组织的空间数据索引，其结构与现有国家DEM数据结构一致，但只记录有特征存在的格网；特征文件记录包含于一个格网单元内部的地形特征信息，包括特征点、特征线。