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基于DEM的泥石流沟谷边缘线自动提取算法试验

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简介:
本研究提出了一种利用数字高程模型(DEM)自动提取泥石流沟谷边缘线的新方法,并通过实验验证其有效性。 许多关于泥石流流域侵蚀程度的描述量与冲沟边缘长度有关。本段落提出了一种基于自动提取沟边缘线的算法。该算法包括平滑去除洼地、判断沟谷中心线、去短枝、初步提取边缘线和细化等步骤。研究者以成昆铁路沿线的普歪沟为实验区域,应用这种方法成功提取了泥石流沟的沟谷边缘线,并将其与目视解译勾绘的结果进行比较,结果显示该方法不仅能准确地提取出沟的边缘线,还能更好地展现其细节特征。

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  • DEM线
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    本研究提出了一种利用数字高程模型(DEM)自动提取泥石流沟谷边缘线的新方法,并通过实验验证其有效性。 许多关于泥石流流域侵蚀程度的描述量与冲沟边缘长度有关。本段落提出了一种基于自动提取沟边缘线的算法。该算法包括平滑去除洼地、判断沟谷中心线、去短枝、初步提取边缘线和细化等步骤。研究者以成昆铁路沿线的普歪沟为实验区域,应用这种方法成功提取了泥石流沟的沟谷边缘线,并将其与目视解译勾绘的结果进行比较,结果显示该方法不仅能准确地提取出沟的边缘线,还能更好地展现其细节特征。
  • 梯度与检测图像
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    本研究提出了一种结合梯度信息和边缘检测技术的新型图像边缘提取算法,旨在提高边缘识别的准确性和鲁棒性。 使用MATLAB算法实现图像处理中的边缘提取问题,包括经典梯度、拉普拉斯算子、Prewitt算子、Sobel算子等多种方法。该方案绝对可靠。
  • canny_edge.zip_Canny检测_Canny Edge_
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    本资源包提供了Canny边缘检测算法的相关代码和示例。Canny算法是一种广泛应用于图像处理中的边缘检测方法,能够高效地识别图像中的显著边界点和线条。 本代码使用MATLAB实现了CANNY算子提取边缘的算法。
  • ViBe和Canny检测目标
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    本研究结合了ViBe背景建模与Canny边缘检测技术,提出了一种高效准确的运动目标提取方法,适用于视频监控等领域。 为了能够快速提取视频监控中的运动目标,本段落提出了一种结合ViBe算法与Canny边缘检测算法的方法。该方法首先利用ViBe算法来识别出运动目标,并通过Canny算子获取这些目标的边缘轮廓;然后将边缘轮廓和区域填充得到的精确运动目标进行“与”操作,以获得准确的目标外边界;最后采用膨胀、腐蚀及闭运算等数学形态学处理技术对图像进行加工,从而完整地检测到每个运动目标。实验结果显示,该方法能够快速且实时地提取出多个视频监控中的动态物体。
  • 升DSM精度建筑物激光点云线
    优质
    本研究提出了一种创新算法,用于从建筑物的激光点云数据中自动抽取精确的边缘线信息,显著提升了数字表面模型(DSM)的准确性与细节度。 在进行机载激光雷达扫描时,建筑物背面的地面边缘线常常被遮挡,导致无法获取精确的建筑物背面边缘点数据。这使得利用获得的激光点云进行三维重建时创建数字表面模型(DSM)的精度较低。为了消除由于缺失边缘点而导致的DSM精度下降问题,提出了一种自动提取建筑物地面缺失边缘线的方法;通过分析建筑物侧面和地面局部区域内的点云拟合趋势面,并计算相邻局部趋势面之间的交线来补充缺少的部分数据;最后利用包含完整边缘信息的数据重建了建筑的数字表面模型(DSM),并对添加边缘点前后的DSM精度进行了对比实验。仿真结果显示,提取并补全建筑物边缘点能够显著提高其重建DSM的高度精确度。
  • MATLAB点云
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    本研究利用MATLAB开发了一套高效的点云边缘提取算法,适用于三维数据处理和分析,增强了图像识别与建模应用中的细节捕捉能力。 在MATLAB下进行点云边缘提取时,需要将点云数据保存为TXT文件,并将其放在同一目录下运行。
  • Sobel图像检测Matlab代码_matlab_
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    本资源提供了一套基于Sobel算子进行图像边缘检测的MATLAB代码,适用于需要进行图像处理和分析的研究者与工程师。 Sobel算子图像边缘提取的Matlab代码可以用于检测图像中的边缘特征。这种技术利用了Sobel滤波器来增强垂直和水平方向上的边缘,并计算梯度幅值以确定边界位置。以下是实现该功能的一种方法: ```matlab function [G, theta] = sobelEdgeDetection(I) % I is the input grayscale image % 定义Sobel算子的x、y方向卷积核 sobel_x = [-1 0 1; -2 0 2; -1 0 1]; sobel_y = [-1 -2 -1; 0 0 0; 1 2 1]; % 使用imfilter函数进行滤波操作,分别计算Ix和Iy Ix = imfilter(double(I), sobel_x, replicate); Iy = imfilter(double(I), sobel_y, replicate); % 计算梯度幅值G及方向theta G = sqrt(Ix.^2 + Iy.^2); theta = atan2(Iy, Ix); end ``` 这段代码首先定义了Sobel算子的两个卷积核,一个用于检测水平边缘,另一个用于垂直边缘。然后通过调用`imfilter`函数来计算图像在这些方向上的梯度分量Ix和Iy。最后根据这两个值求得最终的边缘强度G以及每个像素点处的方向theta。 此代码适用于任何灰度输入图像,并返回了两个输出:一个是包含所有像素位置边缘信息的矩阵,另一个是表示相应边沿方向的角度数组。
  • DEM域数字河网探讨
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    本文深入研究并提出了一种基于数字高程模型(DEM)的高效流域数字河网提取方法,旨在提高河流网络模拟与分析精度。 ### 基于DEM的流域数字河网提取算法研究 #### 概述 本段落主要探讨了基于数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)的河网提取算法及其应用,对于地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)在水文分析中的应用具有重要意义。通过对DEM数据进行处理,可以有效地提取出流域内的河流网络信息,进而支持水文模拟、流域管理等工作。 #### DEM河网提取的基本原理与方法 1. **洼地识别与填充**:洼地是指DEM中的局部最低点或低洼区域,在自然状态下可能会积水形成湖泊或者滞留水体。这些区域会影响水流路径的准确模拟,因此需要对其进行识别并进行填充处理,使水流能够顺畅流动。 2. **平地抬升**:平地通常指那些坡度很小甚至接近零的地区,在DEM中表现为相邻点之间的高度差异非常小。这些地方可能会导致水流方向无法明确,因此需要通过抬升的方式来确保每个网格都有明确的水流方向。 3. **水流方向确定**:水流方向是河网提取的基础。通过分析DEM数据可以确定每个网格单元的水流方向,从而构建出水流网络。 4. **水流累积矩阵的确定**:该矩阵反映了每个网格单元接收的上游来水量,对于识别河流主干至关重要。 5. **河流栅格网络生成**:根据水流累积矩阵可进一步生成河流的栅格网络,并据此确定哪些区域可以被认定为河流。 6. **河网水系构建**:通过一定的阈值条件筛选出重要的水流路径,在栅格网络基础上构建完整的河网系统。 7. **子流域分割**:将大流域划分为多个子流域,有助于更细致地分析水文特征和管理水资源。 #### 应用案例分析 以西安市氵产灞河流域为实例,本研究使用了美国国家航空航天局(NASA)提供的90米分辨率的SRTM-DEM数据作为基础地形数据。通过上述步骤成功提取出了该区域内的河网特征及相关流域信息,并且所得结果与实际河流水系和流域信息基本一致,证明基于地表漫流模型的河网提取算法的有效性和可靠性。 #### 结论 基于DEM的流域数字河网提取算法是一种实用而高效的工具。它不仅可以帮助研究人员及工程师更好地理解流域内的水文过程,还能够为水资源管理和保护提供科学依据。随着技术的进步,未来该领域的研究将更加深入,相关算法也将不断完善以适应更多复杂环境下的应用需求。
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    本教程详细介绍了如何利用ArcMap软件自动识别和提取地形中的山脊线与山谷线的方法和技术,适用于地理信息科学领域的研究人员及学生。 利用ArcGIS软件可以自动从DEM中提取山谷线与山脊线。