本發(fā)明涉及地理信息系統(tǒng)，尤其涉及其中的數(shù)字化地理環(huán)境建模方法、設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)中的地理環(huán)境數(shù)據(jù)庫中存在矢量數(shù)據(jù)，能表達(dá)高山、平地等地理信息，但這類數(shù)據(jù)通常數(shù)據(jù)量很大，且表達(dá)形式復(fù)雜，無法使機(jī)器快速理解平坦和非平坦地塊的位置和形狀，相應(yīng)地導(dǎo)致一些基于地理環(huán)境的平坦與否來進(jìn)行的活動(dòng)無法快速開展，例如，當(dāng)需要快速確定平坦和非平坦地并相應(yīng)地部署緊急資源的時(shí)候。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種數(shù)字化地理環(huán)境建模方法，其包括：

2、s1.獲取網(wǎng)格化后的地理環(huán)境圖像中的每個(gè)小的網(wǎng)格的高程數(shù)據(jù)；

3、s2.計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的坡度數(shù)據(jù)；

4、s3.將各個(gè)網(wǎng)格的坡度數(shù)據(jù)記錄到坡度的二維數(shù)組中，并對(duì)各個(gè)坡度數(shù)據(jù)進(jìn)行以下0、1劃分操作：將坡度數(shù)據(jù)小于一個(gè)閾值的網(wǎng)格部分的屬性作為平坦區(qū)，以及將該坡度數(shù)據(jù)重新設(shè)置為0；將坡度數(shù)據(jù)大于等于所述閾值的網(wǎng)格部分的屬性作為非平坦區(qū)，以及將該坡度數(shù)據(jù)重新設(shè)置為1；

5、s4.計(jì)算非平坦區(qū)網(wǎng)格8個(gè)方向的非平坦區(qū)數(shù)量，以及將此非平坦區(qū)數(shù)量賦值給非平坦區(qū)，用于在對(duì)平坦區(qū)進(jìn)行第一次聚合時(shí)確立邊界；

6、s5.對(duì)平坦地進(jìn)行聚合，其包括：采用八鄰域算法，其中，針對(duì)平坦區(qū)域，由靠近非平坦區(qū)的邊緣，聚合等級(jí)不斷地向平坦區(qū)遠(yuǎn)離非平坦區(qū)的中央部分聚合，其中在一個(gè)地塊中出現(xiàn)的最大的聚合等級(jí)表示平坦區(qū)地塊的大小和位置；

7、s6.篩選最高聚合等級(jí)，其包括：遍歷步驟s6的聚合結(jié)果的二維數(shù)組，保留二維數(shù)組中元素對(duì)比其八鄰域內(nèi)其他位置元素較大的值，得到多個(gè)用于表示當(dāng)前數(shù)據(jù)中平坦區(qū)的多組聚合之后的數(shù)據(jù)；

8、s7.對(duì)最高聚合等級(jí)進(jìn)行分組，其包括：通過廣度優(yōu)先算法，將每個(gè)篩選后的數(shù)據(jù)使用一個(gè)組統(tǒng)一管理并將其用于表示組等級(jí)，其中，相同組下的數(shù)據(jù)，配置相同的組數(shù)據(jù)；還包括：在每個(gè)組中記錄每個(gè)組在二維數(shù)組中創(chuàng)建出的東西南北邊界的角標(biāo)；

9、s8.八鄰域節(jié)點(diǎn)生成，其包括：將所述組數(shù)據(jù)中的組等級(jí)和組的東西南北方向記錄到八鄰域節(jié)點(diǎn)中，并遍歷八鄰域節(jié)點(diǎn)4個(gè)角朝組中心的兩個(gè)方向，直到出現(xiàn)組等級(jí)的數(shù)據(jù)，并記錄4個(gè)角的兩個(gè)方向缺失的數(shù)量。

10、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述的計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的坡度數(shù)據(jù)包括：

11、獲取一個(gè)當(dāng)前網(wǎng)格和其周圍正向的東、西、南、北4個(gè)方向的相鄰網(wǎng)格和斜向的東北、西北、東南、西南4個(gè)方向的相鄰網(wǎng)格的高程數(shù)據(jù)，對(duì)該當(dāng)前網(wǎng)格的高程數(shù)據(jù)和各個(gè)相鄰網(wǎng)格的高程數(shù)據(jù)分別進(jìn)行高度差計(jì)算，通過高度差和平面上的距離做比，求出各個(gè)方向上的坡度數(shù)據(jù)，并對(duì)比出最大的坡度數(shù)據(jù)，作為當(dāng)前網(wǎng)格的坡度數(shù)據(jù)。

12、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述方法還包括步驟s9：八鄰域節(jié)點(diǎn)合并，其包括：當(dāng)兩個(gè)組等級(jí)相同的節(jié)點(diǎn)之間的距離小于一個(gè)閾值時(shí)，對(duì)所述節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并并創(chuàng)建一個(gè)新的八鄰域節(jié)點(diǎn)，記錄被合并的兩個(gè)八鄰域節(jié)點(diǎn)的東西南北邊界，并根據(jù)合并的位置，記錄新的節(jié)點(diǎn)4個(gè)角的缺失信息。

13、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述方法還包括步驟s10：八鄰域節(jié)點(diǎn)重合處理，其包括：對(duì)所有的八鄰域節(jié)點(diǎn)進(jìn)行兩兩重合的關(guān)系判斷，所述關(guān)系判斷包括：對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)，判斷它與和它重合的其他八鄰域節(jié)點(diǎn)的面積大小關(guān)系，將與相鄰節(jié)點(diǎn)的對(duì)比中，面積最大的節(jié)點(diǎn)取出來作為重合處理后的節(jié)點(diǎn)。

14、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述方法還包括步驟s11：將所述面積最大的節(jié)點(diǎn)表示的類型由0變成2，用于表示當(dāng)前平坦地區(qū)域已經(jīng)處理過。

15、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述方法還包括步驟s12：八鄰域節(jié)點(diǎn)步驟迭代，其包括對(duì)已經(jīng)處理過的平坦地區(qū)域外的二維數(shù)組依次重復(fù)s4至s11的步驟。

16、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述方法還包括步驟s13：八鄰域節(jié)點(diǎn)的分塊，其包括：對(duì)任意的兩個(gè)相鄰的八鄰域節(jié)點(diǎn)進(jìn)行判斷，由面積大的八鄰域節(jié)點(diǎn)記錄所有相鄰的面積小的八鄰域節(jié)點(diǎn)；對(duì)創(chuàng)建出來的八鄰域節(jié)點(diǎn)集合，按照八鄰域節(jié)點(diǎn)的面積大小進(jìn)行排序，將面積大的先取出節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，不斷地遞歸取出相鄰的節(jié)點(diǎn)，并記錄已經(jīng)取出的節(jié)點(diǎn)，以確保下次取值的時(shí)候不再重復(fù)取出。

17、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述方法還包括在八鄰域節(jié)點(diǎn)步驟迭代過程中，將無實(shí)際意義的八鄰域節(jié)點(diǎn)過濾掉；和/或，在步驟s3和s4之間，基于重新設(shè)置后的坡度數(shù)據(jù)，對(duì)所述非平坦區(qū)進(jìn)行聚合處理，將聚合之后聚合等級(jí)低于一個(gè)閾值的非平坦區(qū)所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格的值重新設(shè)置為0，以及將該非平坦區(qū)所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格的屬性由非平坦區(qū)調(diào)整為平坦區(qū)。

18、本申請(qǐng)還提出一種用于數(shù)字化地理環(huán)境建模的設(shè)備，其包括處理器和存儲(chǔ)器；該處理器基于存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，執(zhí)行前述的方法。

19、本申請(qǐng)還提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，運(yùn)行前述的方法。

20、通過本發(fā)明，可以使機(jī)器快速理解地理環(huán)境中的平坦和非平坦地理信息并進(jìn)行相應(yīng)的圖像重建。通過對(duì)平坦地和非平坦地的快速識(shí)別和顯示，可以根據(jù)一些緊急事務(wù)對(duì)地面平坦與否的需求，對(duì)相應(yīng)的地塊進(jìn)行選取。

技術(shù)特征：

1.數(shù)字化地理環(huán)境建模方法，其包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的坡度數(shù)據(jù)包括：獲取一個(gè)當(dāng)前網(wǎng)格和其周圍正向的東、西、南、北4個(gè)方向的相鄰網(wǎng)格和斜向的東北、西北、東南、西南4個(gè)方向的相鄰網(wǎng)格的高程數(shù)據(jù)，對(duì)該當(dāng)前網(wǎng)格的高程數(shù)據(jù)和各個(gè)相鄰網(wǎng)格的高程數(shù)據(jù)分別進(jìn)行高度差計(jì)算，通過高度差和平面上的距離做比，求出各個(gè)方向上的坡度數(shù)據(jù)，并對(duì)比出最大的坡度數(shù)據(jù)，作為當(dāng)前網(wǎng)格的坡度數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括步驟s9：八鄰域節(jié)點(diǎn)合并，其包括：當(dāng)兩個(gè)組等級(jí)相同的節(jié)點(diǎn)之間的距離小于一個(gè)閾值時(shí)，對(duì)所述節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并并創(chuàng)建一個(gè)新的八鄰域節(jié)點(diǎn)，記錄被合并的兩個(gè)八鄰域節(jié)點(diǎn)的東西南北邊界，并根據(jù)合并的位置，記錄新的節(jié)點(diǎn)4個(gè)角的缺失信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括步驟s10：八鄰域節(jié)點(diǎn)重合處理，其包括：對(duì)所有的八鄰域節(jié)點(diǎn)進(jìn)行兩兩重合的關(guān)系判斷，所述關(guān)系判斷包括：對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)，判斷它與和它重合的其他八鄰域節(jié)點(diǎn)的面積大小關(guān)系，將與相鄰節(jié)點(diǎn)的對(duì)比中，面積最大的節(jié)點(diǎn)取出來作為重合處理后的節(jié)點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括步驟s11：將所述面積最大的節(jié)點(diǎn)表示的類型由0變成2，用于表示當(dāng)前平坦地區(qū)域已經(jīng)處理過。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括步驟s12：八鄰域節(jié)點(diǎn)步驟迭代，其包括對(duì)已經(jīng)處理過的平坦地區(qū)域外的二維數(shù)組依次重復(fù)s4至s11的步驟。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括步驟s13：八鄰域節(jié)點(diǎn)的分塊，其包括：對(duì)任意的兩個(gè)相鄰的八鄰域節(jié)點(diǎn)進(jìn)行判斷，由面積大的八鄰域節(jié)點(diǎn)記錄所有相鄰的面積小的八鄰域節(jié)點(diǎn)；對(duì)創(chuàng)建出來的八鄰域節(jié)點(diǎn)集合，按照八鄰域節(jié)點(diǎn)的面積大小進(jìn)行排序，將面積大的先取出節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，不斷地遞歸取出相鄰的節(jié)點(diǎn)，并記錄已經(jīng)取出的節(jié)點(diǎn)，以確保下次取值的時(shí)候不再重復(fù)取出。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括在八鄰域節(jié)點(diǎn)步驟迭代過程中，將無實(shí)際意義的八鄰域節(jié)點(diǎn)過濾掉；和/或，在步驟s3和s4之間，基于重新設(shè)置后的坡度數(shù)據(jù)，對(duì)所述非平坦區(qū)進(jìn)行聚合處理，將聚合之后聚合等級(jí)低于一個(gè)閾值的非平坦區(qū)所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格的值重新設(shè)置為0，以及將該非平坦區(qū)所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格的屬性由非平坦區(qū)調(diào)整為平坦區(qū)。

9.用于數(shù)字化地理環(huán)境建模的設(shè)備，其包括處理器和存儲(chǔ)器；該處理器基于存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，執(zhí)行權(quán)利要求1-8之一所述的方法。

10.計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種數(shù)字化地理環(huán)境建模方法，其包括：S1.獲取網(wǎng)格化后的地理環(huán)境圖像中的每個(gè)小的網(wǎng)格的高程數(shù)據(jù)；S2.計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的坡度數(shù)據(jù)；S3.將各個(gè)網(wǎng)格的坡度數(shù)據(jù)記錄到坡度的二維數(shù)組中，并對(duì)各個(gè)坡度數(shù)據(jù)進(jìn)行0、1劃分操作；S4.計(jì)算非平坦區(qū)網(wǎng)格8個(gè)方向的非平坦區(qū)數(shù)量，以及將此非平坦區(qū)數(shù)量賦值給非平坦區(qū)，用于在對(duì)平坦區(qū)進(jìn)行第一次聚合時(shí)確立邊界；S5.對(duì)平坦地進(jìn)行聚合；S6.篩選最高聚合等級(jí)；S7.對(duì)最高聚合等級(jí)進(jìn)行分組；S8.八鄰域節(jié)點(diǎn)生成。通過本發(fā)明，可以使機(jī)器快速理解地理環(huán)境中的平坦和非平坦地理信息并進(jìn)行相應(yīng)的圖像重建。

技術(shù)研發(fā)人員：丁勝軍,范學(xué)斌,張強(qiáng)強(qiáng),楊橋,劉世壯,周毓琪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京亞思通信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6