冰下地形自适应粗糙度量化方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种冰下地形自适应粗糙度量化方法。该方法包括：获取待量化粗糙度的基岩的高程数据；依次将所述高程数据的每个采样点位置作为中心点，根据所述高程数据的距离范围对每个中心点设置至少两个不同距离范围的窗口；确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形及粗糙度；分别确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形的权重，根据所述权重和每个中心点对应的各窗口内地形的粗糙度确定每个采样点位置的冰下基岩的粗糙度。本发明专利技术实施例的技术方案，实现了通过多尺度范围的粗糙度信息确定最终粗糙度结果，使得到的粗糙度结果更加准确的效果。更加准确的效果。更加准确的效果。

【技术实现步骤摘要】
冰下地形自适应粗糙度量化方法


[0001]本专利技术实施例涉及冰雷达数据处理
，尤其涉及一种冰下地形自适应粗糙度量化方法。

技术介绍

[0002]在极地冰川的研究中，基底粗糙度在控制冰川滑动，判断地貌形成和侵蚀历史，地质统计学和地形插值上扮演着重要的角色。
[0003]现有的粗糙度量化方法，采用固定尺度的移动框进行量化，即以相同尺度的移动框量化各个位置的粗糙度。固定的窗口大小会限制结果的时频域分辨率。较小的窗口无法容纳较大跨度的地形，而较大的窗口对较小跨度的地形变化并不敏感。而实际的基岩地形是复杂的多尺度的，如果以单一的尺度去量化粗糙度，则会造成选用不同尺度得到不同的粗糙度结果。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种冰下地形自适应粗糙度量化方法，以实现通过该位置多尺度范围的粗糙度信息确定该位置的粗糙度结果，使得到的粗糙度结果更加准确。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种冰下地形自适应粗糙度量化方法，该方法包括：
[0006]获取待量化粗糙度的基岩的高程数据；
[0007]依次将所述高程数据的每个采样点位置作为中心点，根据所述高程数据的距离范围对每个中心点设置至少两个不同距离范围的窗口；
[0008]确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形及粗糙度；
[0009]分别确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形的权重，根据所述权重和每个中心点对应的各窗口内地形的粗糙度确定每个采样点位置的冰下基岩的粗糙度。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种粗糙度确定装置，该装置包括：
[0011]高程数据获取模块，用于获取待量化粗糙度的基岩的高程数据；
[0012]窗口设置模块，用于依次将所述高程数据的每个采样点位置作为中心点，根据所述高程数据的距离范围对每个中心点设置至少两个不同距离范围的窗口；
[0013]地形及粗糙度确定模块，用于确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形及粗糙度；
[0014]基岩的粗糙度确定模块，用于分别确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形的权重，根据所述权重和每个中心点对应的各窗口内地形的粗糙度确定每个采样点位置的冰下基岩的粗糙度。
[0015]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种服务器，其中，所述服务器包括：
[0016]一个或多个处理器；
[0017]存储装置，用于存储一个或多个程序；
[0018]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本专利技术任意实施例所提供的冰下地形自适应粗糙度量化方法。
[0019]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如本专利技术任意实施例所提供的冰下地形自适应粗糙度量化方法。
[0020]本专利技术实施例通过获取待量化粗糙度的基岩的高程数据；依次将所述高程数据的每个采样点位置作为中心点，基于每个中心点设置至少两个不同距离范围的窗口；确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形及粗糙度；分别确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形的权重，根据所述权重和每个中心点对应的各窗口内地形的粗糙度确定每个采样点位置的冰下基岩的粗糙度，解决了单一尺度的窗口量化粗糙度，准确率低的问题，实现了通过多尺度范围的粗糙度信息确定最终粗糙度结果，使得到的粗糙度结果更加准确的效果。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例一中的一种冰下地形自适应粗糙度量化方法的流程图；
[0022]图2是本专利技术实施例一中的地形确定方法的流程示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例二中的一种冰下地形自适应粗糙度量化方法的流程图；
[0024]图4是本专利技术实施例二中的获取表征地形参数的方法流程图；
[0025]图5是本专利技术实施例二中的粗糙度计算的方法流程图；
[0026]图6是本专利技术实施例三中的一种粗糙度确定装置的结构图；
[0027]图7是本专利技术实施例四中的一种服务器的结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0029]实施例一
[0030]图1为本专利技术实施例一提供的一种冰下地形自适应粗糙度量化方法的流程图，本实施例可适用于确定基岩粗糙度的情况，该方法可以由粗糙度确定装置来执行，具体包括如下步骤：
[0031]S110、获取待量化粗糙度的基岩的高程数据。
[0032]高程指的是某点沿铅垂线方向到绝对基准面的距离，基岩的高程数据，即通过冰雷达观测的基岩到绝对基准面的距离。在地形的研究中，通过基岩的高程数据获取粗糙度，具有判断地貌的形成和侵蚀历史等作用。
[0033]可选的，获取待量化粗糙度的基岩的高程数据，包括：获取基岩的采样高程数据；对所述采样高程数据进行预设间隔的插值，得到待量化粗糙度的基岩的高程数据。因通过冰雷达采集的高程数据为采样点间隔不相等的高程数据，若采用采样点间隔不相等的高程数据进行粗糙度量化，会导致粗糙度量化结果不准确的问题，故需将采样高程数据进行预设间隔的插值，得到采样点间隔相等的高程数据，提高粗糙度量化结果的准确度。高程数据的插值间隔可根据需要进行设定。
[0034]S120、依次将高程数据的每个采样点位置作为中心点，根据高程数据的距离范围对每个中心点设置至少两个不同距离范围的窗口。
[0035]将插值操作后的高程数据中的每个采样点作为中心点，根据插值后的高程数据的距离范围，对每个中心点设置至少两个不同距离范围的窗口，窗口的距离范围需大于高程数据的最小距离范围，可选的，至少两个不同距离范围的窗示例性的，采集的高程数据的距离范围为100-10000m，为了便于之后进行快速傅立叶频域转换，可将窗口内包含的采样点数目设置为2的N次幂。以实际使用的数据间隔将距离尺度范围转化为尺度范围的点数，以目前中国南极科考航空冰雷达数据举例，插值重采样后间隔约为19m，因此可设置窗口内包含采样点数的范围为2
5-2
10
。即窗口的距离范围可设置在608-19456m。
[0036]S130、确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形及粗糙度。
[0037]依次确定每个中心点对应的各窗口内的地形和粗糙度，根据每个中心点对应的不同距离范围窗口内的地形和粗糙度，综合该中心点不同距离范围的各窗口内的地形和粗糙度，进而确定该中心点位置的地形和粗糙度。提高确定地形和粗糙度的准确度。可选的，确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形，包括：根据每个窗口内的高程数据确定对应的高程曲线；根据所述高程曲线获取表征地形特征的参数；根据所述参数确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形。对每中心点对应的各距离范围的窗口，根据各窗口中的高程数据确定对应的高程曲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冰下地形自适应粗糙度量化方法，其特征在于，包括：获取待量化粗糙度的基岩的高程数据；依次将所述高程数据的每个采样点位置作为中心点，根据所述高程数据的距离范围对每个中心点设置至少两个不同距离范围的窗口；确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形及粗糙度；分别确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形的权重，根据所述权重和每个中心点对应的各窗口内地形的粗糙度确定每个采样点位置的冰下基岩的粗糙度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待量化粗糙度的基岩的高程数据，包括：获取基岩的采样高程数据；对所述采样高程数据进行预设间隔的插值，得到待量化粗糙度的基岩的高程数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形，包括：根据每个窗口内的高程数据确定对应的高程曲线；根据所述高程曲线获取表征地形特征的参数；根据所述参数确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述参数包括：中心点前沿拟合斜率、中心点后沿拟合斜率、中心点前斜率、中心点后斜率、偏度系数和变异系数；所述根据所述参数确定每个中心点对应的各窗口内基岩的地形，包括：当所述中心点前沿拟合斜率为正数，所述中心点后沿拟合斜率为负数，所述偏度系数满足偏度系数预设阈值条件且所述变异系数满足变异系数预设阈值条件时，确定当前窗口内基岩地形为凸起；当所述中心点前沿拟合斜率为负数，所述中心点后沿拟合斜率为正数，所述偏度系数满足偏度系数预设阈值条件且所述变异系数满足变异系数预设阈值条件时，确定当前窗口内基岩地形为凹陷；当所述中心点前沿拟合斜率和所述中心点后沿拟合斜率同时为正数或同时为负数时，根据所述中心点前斜率、所述中心点后斜率、所述偏度系数和所述变异系数确定当前窗口内基岩地形。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述中心点前斜率、所述中心点后斜率、所述偏度系数和所述变异系数确定当前窗口内基岩地形，包括：当所述中心点前斜率和所述中心点后斜率同时为正数或同时为负数时，确定当前窗口内基岩的地形为斜坡；当所述中心点前斜率为正数，所述中心点后斜率为负数，或所述中心点前斜率为负数，所述中心点后斜率为正数时，根据所述高程曲线分别获取中心点前拐点和中心点后拐点，将所述中心点分别与所述中心点前拐点和所述中心点后拐点进行连线，得到中心点前连线和中心点后连线，根据所述中心点前连线、所述中心点后连线、所述偏度系数和所述变异系数确定当前窗口内基岩的地形...

【专利技术属性】
技术研发人员：许奔，崔祥斌，稂时楠，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：