基于DEM光照晕渲模拟的梯田自动提取方法

• 作者: 代文 曹建军 杨昕 那嘉明
• 来源期刊: 地球信息科学学报
• 关键词: DEM 梯田 光照晕渲 黄土高原 GIS
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 地球信息科学理论与方法
• 页码范围: 754-762
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

梯田作为黄土高原最为典型的人工地貌之一,有重要的农业生产和水土保持价值.传统的梯田自动提取仅限于梯田所在区域的范围划定,未能对梯田田坎线实现有效的自动化提取.鉴于此,本文提出了一种基于光照晕渲模拟的梯田快速提取方法.首先,对无人机航测生成的1 m分辨率的数字高程模型(DEM)进行4个方向的光照晕渲模拟,并相加取平均值;然后,通过适当的阈值对均值图像进行二值化,并掩膜掉沟谷等非梯田区域;最后,基于二值化图像自动矢量化得到梯田田坎线,并通过适当的长度阈值进行碎线过滤提高提取精度.本文以陕西省长武县王东沟流域为实验样区进行了实验,结果表明,该方法提取结果的准确率为89.09%,具有较好的提取精度.此外,对该方法涉及到的参数进行了讨论,表明光照模拟的方向角采用2个正交的对称方向对、高度角采用田坎坡度的反正切值、二值化阈值采用t=180-σ的经验公式,可以满足黄土高原的梯田自动快速提取.