一种综合地形地貌特征的海底地理实体自动分类方法技术

本发明专利技术公开了一种综合地形地貌特征的海底地理实体自动分类方法，步骤包括：地形地貌特征点提取、异常特征点剔除、地形识别单元构建、地理实体自动分类。首先，构建多尺度变换模型，检测极值点，得到准地形地貌特征点；其次，基于准地形地貌特征点，通过计算自适应阈值，并剔除异常值，得到地形地貌特征点；然后，构建基本视线方向，再依次计算视距和视角、判定参数、覆盖面积，得到地形识别单元；最后，通过确定识别类型，遍历地形识别单元，划分地理实体类别，实现对海底地理实体的自动分类。该方法能够快速实现海底地形地貌类型自动预分类，提升了工作效率、减少了人为性。本发明专利技术在海底地理实体划定及海底地貌学等方面具有实际应用价值。价值。价值。

【技术实现步骤摘要】
一种综合地形地貌特征的海底地理实体自动分类方法


[0001]本专利技术涉及海底地理实体自动分类、海洋测绘、海底地形地貌探测、海洋地质、海洋制图与图像数据处理、深海采矿和海洋工程建设等
，尤其涉及一种综合地形地貌特征的海底地理实体自动分类方法。

技术介绍

[0002]海底地理实体是海洋空间信息的重要研究对象，对其进行自动识别与分类是海洋测绘、海底地形地貌探测等领域中一个较为活跃的研究方向。然而，不同海底地理实体类别的分类标准及划分边界的差异条件都会影响其分类的准确性。目前，基于数字高程模型（DEM, Digital Elevation Model）的陆地地理实体自动分类研究取得了较快发展，而受到观测条件的限制，对海底地理实体自动分类的研究则较为滞后。
[0003]当前对地理实体分类研究，从实现过程来看，主要划分为基于地理单元和基于地理对象的两种分类方法。近些年，多种地形地貌测量技术被用于表征海底地理实体的形态特征，受到水下结果难以验证的影响，相较于陆地环境，海底地形地貌分类研究更加困难。因此，适应不同尺度的海底地形地貌特征定量分析仍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合地形地貌特征的海底地理实体自动分类方法，其特征在于，步骤包括：准地形地貌特征点提取、异常特征点剔除、地形识别单元构建、地理实体自动分类；首先，构建多尺度变换模型，检测极值点，得到准地形地貌特征点；其次，基于准地形地貌特征点，通过计算自适应阈值，并剔除异常值，得到地形地貌特征点；然后，构建基本视线方向，再依次计算视距和视角、判定参数、覆盖面积，得到地形识别单元；最后，通过确定识别类型，遍历地形识别单元，划分地理实体类别，实现对海底地理实体的自动分类。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的准地形地貌特征点提取，依次包括构建多尺度变换模型、检测极值点；其中，所述的构建多尺度变换模型包括两部分：一部分是利用小波变换算法，得到二维离散小波模型；另一部分是对二维离散小波模型进行内积运算，构建多尺度变换模型；所述的检测极值点，是通过计算模值和幅角，判断中心格网点是否为极大值，进而得到所有分解等级下的准地形地貌特征点。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的异常特征点剔除，依次包括计算自适应阈值、剔除异常值；其中，所述的计算自适应阈值，是对准地形地貌特征点做投影运算，得到每个分解等级下符合阈值的地形地貌特征点；所述的剔除异常值，是遍历所有分解等级，剔除对应阈值下的异常值，得到所有分解等级下的地形地貌特征点。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的地形识别单元构建，依次包括构建基本视线方向、计算视距和视角、判定参数、计算覆盖面积；其中，所述的构建基本视线方向，是以地理正北方向为起点，按照顺时针方向，构建8个基本视线方向；所述的计算视距和视角，是通过计算中心特征点与最邻近特征点的相对高程关系，得到视距和视角；所述的计算判定参数，是以地形地貌特征点为中心，通过判断在视线方向上一定视距内视角与坡度阈值的关系来确定具体的判定参数；所述的计算覆盖面积，是以格网行为参考方向，按照列数遍历，统计最大行号与最小行号的差值，并进行累加，得到地形识别单元覆盖面积。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的地理实体自动分类，依次包括确定识别类型、遍历地形识别单元、划分地理实体类别；其中，所述的确定识别类型，是选取典型海底地理实体作为识别类型；所述的遍历地形识别单元，是根据属性优先级对单元重叠区域进行排序；所述的划分地理实体类别，是在遍历完成后，输出地理实体自动分类结果。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的准地形地貌特征点提取，包括下列步骤：步骤1.1：构建多尺度变换模型基于数字水深模型，其中，Model表示数字模型，Depth表示水深，()为数字水深模型中格网点的平面位置坐标，利用小波变换算法对其进行多尺度分解，得到二维离散小波模型，其中，Model表示数字模型，表示二维离散小波，()为二维离散小波值对应的平面位置坐标；然后，对二维离散小波模型进行内积运算，得到多尺度变换模型，其中，代表多尺度变换，为多尺度变换值，和
分别为沿x轴和y轴方向的两个分量值，()为多尺度变换值对应的平面位置坐标， j为分解等级，j、n为自然数；步骤1.2：检测极值点公式（1）：，其中，为二维离散小波对应的模值；使用公式（1）计算多尺度变换模型，得到模值数据集；公式（2）：，其中，为二维离散小波对应的幅角；使用公式（2）计算多尺度变换模型，得到幅角数据集；和分别为沿x轴和y轴方向的两个分量值，j表示分解等级，j、n为自然数；利用窗口检测算子基于中心格网点沿幅角方向检测相邻格网点的模值，其中，代表相邻格网，若中心格网点的模值为极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明伟，崔晓东，吴自银，阳凡林，李家彪，梁裕扬，姚宜斌，孙中苗，赵荻能，任建业，周洁琼，崔丙浩，刘志豪，
申请(专利权)人：自然资源部第二海洋研究所，
类型：发明
国别省市：