(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211302741.6 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 南京师范大学 地址 210024 江苏省南京市 鼓楼区宁海路 122号 (72)发明人 杨昕　周星宇　王延祥　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 向文 (51)Int.Cl. G06V 20/10(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/60(2022.01) G06T 15/06(2011.01) (54)发明名称 基于光线追踪的DEM冲积扇提取方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于光线追踪的DEM冲积 扇提取方法， 包括： 基于DEM制作反地形DEM， 并且 进行投影； 基于光线追踪方法， 采用设定的太阳 高度角对投影完的反地形DEM分别从四个方向求 取山体阴影， 并对结果依据其是否可视进行重分 类， 划分出山体与冲积扇混合部分； 采用设定的 太阳高度角对投影完的反地形DEM再进行一次光 线追踪， 划分出山体部分； 将山体与冲积扇混合 部分和山体部分进行叠加分析， 提取出冲积扇。 本发明能够实现在各种地形地貌条件 下， 对中小 型冲积扇进行自动、 快速、 完整、 准确地识别， 从 而有效地辅助地貌制图， 显著减少人工负担， 以 DEM作为基础数据， 应用广泛， 算法高效、 准确， 无 论是对于干旱区地貌研究， 还是土地利用建设， 都有着丰富的价 值。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 115546648 A 2022.12.30 CN 115546648 A 1.一种基于光线追踪的DE M冲积扇提取 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 基于DE M制作反地形DE M， 并且进行投影； S2： 基于光线追踪方法， 采用设定的太阳高度角A对投影完的反地形DEM分别从四个方 向求取山体阴影， 并对结果依据其是否可视进行重分类， 划分出山体与 冲积扇混合部分； S3： 采用设定的太阳高度角B对投影完的反地形DEM再进行一次步骤S2的光线追踪， 划 分出山体部分； S4： 将步骤S2的山体与冲积扇混合部分和步骤S3的山体部分进行叠加分析， 提取出冲 积扇。 2.根据权利要求1所述的一种基于光线追踪的DEM冲积扇提取方法， 其特征在于， 所述 步骤S1中制作反地形DE M的步骤如下： A1： 读取DE M， 并依据栅格数据集属性读取DE M的最大值； A2： 使用“栅格计算器”求取反DE M。 3.根据权利要求2所述的一种基于光线追踪的DEM冲积扇提取方法， 其特征在于， 所述 步骤A2中求取反DEM的方法包括两种， 分别为： 使用步骤A1中得到的DEN最大值与原DEM相 减； 使用大于DE M最大值的一个极大值与原DE M相减。 4.根据权利要求2所述的一种基于光线追踪的DEM冲积扇提取方法， 其特征在于， 所述 步骤S1中采用投影栅格的方式进 行投影， 具体为： 使用投影栅格工具； 根据 原数据地理位置 和需求选择输出坐标系， 重采样技 术选择为双线性插值法， 进行投影即可。 5.根据权利要求1所述的一种基于光线追踪的DEM冲积扇提取方法， 其特征在于， 所述 步骤S2具体为： B1： 使用山体阴影工具； 方位角分别设置为45 °、 135°、 225°和315°， 对应实际中 的东北、 东南、 西南、 西北四个方向， 太阳高度角根据坡度情况设置一个贴近地面、 略高于平原坡度 的较小值， 对投影的反地形DE M求取山体阴影， 得到四个山体阴影栅格数据集； B2： 分别对这四个山体阴影栅格数据集使用重分类工具进行重分类： 将值为0(完全阴 影的区域)的栅格保持为0； 将值大于0(可视区域)的栅格重分类1； 得到四个重分类山体阴 影结果； B3： 使用栅格 计算器工具将步骤B2中的四个重分类山体阴影结果相加； B4： 使用重分类工具对相加结果进行重分类： 将值为4(四个预设方向上均可视)的栅格 重分类为平原， 并给予相应分类编号； 将值小于4(并非所有 预设方向上均可视， 即存在被遮 挡)的栅格重 分类为山体与冲积扇混合部 分， 并给予相应分类编号， 划分出山体与冲积扇混 合部分。 6.根据权利要求5所述的一种基于光线追踪的DEM冲积扇提取方法， 其特征在于， 所述 步骤B4中需要对山体与冲积扇混合部分进行众数平滑， 具体为： 使用焦点统计工具进行众 数平滑， 具体参数设置如下： 使用5 ×5的窗口， 邻域选择为环形， 内半径为1， 外半径为3， 单 位类型选择像元； 统计 类型选择为众 数； 对划分结果重复平 滑2‑3次， 直到结果符合实际。 7.根据权利要求5所述的一种基于光线追踪的DEM冲积扇提取方法， 其特征在于， 所述 步骤S3具体为： C1： 参考步骤B1， 采用一个相对较大、 与山地坡度相吻合的太阳高度角， 按照同样的四 个方位求取山体阴影， 得到四个山体阴影数据集；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115546648 A 2C2： 对得到的山体阴影数据集重复步骤B2至步骤B4， 划分出山体部分。 8.根据权利要求1所述的一种基于光线追踪的DEM冲积扇提取方法， 其特征在于， 所述 步骤S4具体为： D1： 将步骤S2的山体与冲积扇混合部分和步骤S3的山体部分转为矢量数据， 随后使用 联合工具进行 联合， 联合后使用多部件至单部件工具将矢量 面打散； D2： 筛选属性， 属于步骤S2中但不属于步骤S3的结果的部分 即为冲积扇候选区域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115546648 A 3