一种融合地形特征语义信息的TIN渐进加密去噪方法

文档序号:31037396发布日期:2022-08-06 03:29阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种融合地表语义特征信息的tin渐进加密去噪方法,其特征在于,所述方法包括:获取目标区域的原始点云数据,基于所述原始点云数据构建所述目标区域的绝对数字高程模型dem和数字地表模型dsm;基于所述绝对dem和所述dsm运用地形位指数模型构建地表语义特征信息;根据所述地表语义特征信息对所述原始点云数据进行分块,通过试错法确定每类点云块的最佳格网尺寸,构建多尺度规则格网;运用所述多尺度规则格网提取每个格网中的高程最低点作为初始地面点,并基于所述初始地面点构建所述目标区域的初始不规则三角网tin表面模型;将所述原始点云数据以预设坡度划分区块,并对每一区块分别确定所述原始点云数据与所述初始tin表面模型的反复角和反复距离,进行渐进加密去噪处理。2.基于权利要求1所述的一种融合地表语义特征信息的tin渐进加密去噪方法,其特征在于,基于所述原始点云数据构建所述目标区域的绝对数字高程模型dem和数字地表模型dsm,包括:提取所述原始点云数据中的稀疏地面点作为基础数据,在arcgis平台中构建绝对dem;提取所述原始点云数据中的地物点作为数据基础,在arcgis平台中构建dsm。3.基于权利要求1所述的一种融合地表语义特征信息的tin渐进加密去噪方法,其特征在于,基于所述绝对dem和所述dsm运用地形位指数模型构建地表语义特征信息,包括:基于所述绝对dem生成所述目标区域的坡度图,基于所述绝对dem和所述dsm的差分模型生成所述目标区域的相对数字高程模型dhm,作为植被覆盖度图;运用地形位指数模型对表现地表语义特征的所述坡度图和所述植被覆盖度图两个因子进行综合描述,实现地表语义特征信息刻画;所述地形位指数模型为:其中,t为地形位指数,p及分别为所述坡度图中各个栅格的坡度和试验区的平均坡度,s及分别为所述植被覆盖度图中各个栅格的植被覆盖度和试验区的平均植被覆盖度。4.基于权利要求3所述的一种融合地表语义特征信息的tin渐进加密去噪方法,其特征在于,所述差分模型为:dhm=dsm-dem。5.基于权利要求1所述的一种融合地表语义特征信息的tin渐进加密去噪方法,其特征在于,根据所述地表语义特征信息对所述原始点云数据进行分块,通过试错法确定每类点云块的最佳格网尺寸,构建多尺度规则格网,包括:融合所述地表语义特征信息,运用jenks最佳自然间断法对所述原始点云数据所在区域进行分类,并提取分类边界;基于所述分类边界提取原始点云;每类选取一块原始点云作为试验对象,运用试错法确定提取初始地面点的规格格网的最小尺寸,进而形成一个多尺度规则格网。6.基于权利要求1所述的一种融合地表语义特征信息的tin渐进加密去噪方法,其特征在于,将所述原始点云数据以预设坡度划分区块,并对每一区块分别确定所述原始点云数据与所述初始tin表面模型的反复角和反复距离,进行渐进加密去噪处理,包括:
步骤一,将所述原始点云数据以预设坡度为界分成物源区和流通区两块;步骤二,运用试错法和统计法进行对比分析,分别确定所述物源区和所述流通区的判定阈值;步骤三,判定所述原始点云数据中的每一点云到所述初始tin表面模型中最近三角形的距离和角度是否小于判定阈值,若小于则该点云为地面点,并加入地面点集中,否则该点云为非地面点;步骤四,将新的地面点加入初始地面点中,并重构所述初始tin表面模型;步骤五,迭代计算上述步骤三和步骤四,直至没有任何新的地面点加入,则去噪结束,最终参与所述初始tin表面模型的点云即为地面点。7.基于权利要求6所述的一种融合地表语义特征信息的tin渐进加密去噪方法,其特征在于,若所述目标区域的地形类型为泥石流沟谷,则所述预设坡度为8
°
。8.基于权利要求6所述的一种融合地表语义特征信息的tin渐进加密去噪方法,其特征在于,运用试错法和统计法进行对比分析,分别确定所述物源区和所述流通区的判定阈值,包括:假设三角面片的平面方程为:ex+fy+gz+i=0其中,x、y和z分别为所述三角面片三个顶点的坐标,e、f和g为所述三角面片的法向量,i为该平面的定位参数;点云p与tin表面模型中最近三角面片的距离d和夹角α、β、γ的数学计算模型如下:其中,d为点云p到tin表面模型中最近三角面片的垂直距离,即反复距离,x
p
、y
p
、z
p
为点云p的坐标;同理求β、γ;α、β、γ分别为点云p与tin表面模型中最近三角面片三个顶点的连线的夹角,即反复角,s
α
为点云p与夹角α处三角面片顶点的距离;运用试错法和统计法进行对比分析,确定物源区和流通区的反复距离阈值d
max
和反复角阈值θ
max


技术总结
本发明公开了一种融合地表语义特征信息的TIN渐进加密去噪处理方法,涉及点云去噪技术领域。获取目标区域的原始点云数据构建DEM和DSM;基于DEM和DSM构建地表语义特征信息;根据地表语义特征信息对原始点云数据进行分块,构建多尺度规则格网;运用多尺度规则格网提取每个格网中的高程最低点作为初始地面点,并基于初始地面点构建目标区域的初始不规则三角网TIN表面模型;将原始点云数据以预设坡度划分区块,并对每一区块分别确定原始点云数据与初始TIN表面模型的反复角和反复距离,进行渐进加密去噪处理。本发明方法克服了传统去噪中山脊特征被过度平滑的问题,能够在对原始数据去噪的同时有效地恢复地形表面结构特征。去噪的同时有效地恢复地形表面结构特征。去噪的同时有效地恢复地形表面结构特征。


技术研发人员:杨敏 袁希平 甘淑 杨永明 何凯 郭天伟 周新瑞
受保护的技术使用者:滇西应用技术大学
技术研发日:2022.05.07
技术公布日:2022/8/5
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