本發(fā)明涉及甘蔗種植支撐領(lǐng)域，特別涉及一種基于遙感影像獲取起伏地表甘蔗種植面積的方法及裝置。
背景技術(shù)：
：甘蔗是我國重要的糖料作物，主要分布于我國廣西、云南、海南和廣東等南方省份，其中廣西的甘蔗種植面積及蔗糖產(chǎn)量長期以來均占全國60％以上，位居全國首位。近年來甘蔗種植出現(xiàn)較大幅度波動(dòng)，準(zhǔn)確掌握甘蔗種植面積和變化狀況對于政府決策及糖企生產(chǎn)管理具有重大意義。當(dāng)前，遙感技術(shù)已成為甘蔗種植面積監(jiān)測的有力手段，然而以往遙感面積監(jiān)測獲取的大多是平面投影面積，在旱坡地廣泛分布的甘蔗產(chǎn)區(qū)，這種忽略地形起伏變化的面積計(jì)算方式可能會導(dǎo)致較大的誤差?，F(xiàn)有的遙感甘蔗種植面積信息提取是基于各種分類方法對遙感影像進(jìn)行分類，爾后對分類圖像進(jìn)行專題信息的矢量化得到。由于衛(wèi)星遙感影像是地物在二維平面上的映射，因此基于影像分類獲得的甘蔗矢量圖斑也是其真實(shí)種植面積在二維平面上的投影。而直接采用二維投影面積作為實(shí)際種植面積，未考慮圖斑的地形變化情況，在旱坡地甘蔗種植廣泛的甘蔗主產(chǎn)區(qū)，這種面積計(jì)算方式會導(dǎo)致結(jié)果存在較大誤差。在目前遙感甘蔗種植面積提取研究中還未發(fā)現(xiàn)考慮地表起伏的甘蔗真實(shí)面積獲取方法。地形起伏擬合等相關(guān)技術(shù)多出現(xiàn)在三維建模、三維可視化等計(jì)算機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
，強(qiáng)調(diào)機(jī)器視覺展示效果，在作物種植面積相關(guān)計(jì)算中并不多見。地形起伏擬合可看作是曲面面積計(jì)算的一種，目前曲面面積計(jì)算一般是基于多項(xiàng)式的函數(shù)積分?jǐn)M合方法，首先利用多項(xiàng)式對特定方向的某一地形斷面的曲線形狀進(jìn)行擬合，然后在垂直斷面方向?qū)υ摵瘮?shù)進(jìn)行積分計(jì)算，從而得到曲面面積?；诤瘮?shù)擬合積分的曲面面積方法雖然具有簡單方便的特點(diǎn)，但其存在以下缺點(diǎn)：基于函數(shù)積分的曲面擬合適用于地形較為固定，變化不大的小區(qū)域，當(dāng)區(qū)域較大或地形復(fù)雜時(shí)，多項(xiàng)式函數(shù)難以準(zhǔn)確表達(dá)多變的地形表面，會給結(jié)果帶來較大誤差；由于DEM格網(wǎng)具有較多的數(shù)據(jù)冗余，圖斑對象內(nèi)地形剖面線的函數(shù)擬合、優(yōu)化和積分需要耗費(fèi)大量計(jì)算資源和運(yùn)算時(shí)間，當(dāng)圖斑對象數(shù)量較大時(shí)，計(jì)算效率低下。公開于該
背景技術(shù)：
部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種基于遙感影像獲取起伏地表甘蔗種植面積的方法及裝置，從而克服傳統(tǒng)作物種植面積計(jì)算方式效率低下，結(jié)果帶來較大誤差的缺點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明一方面，本發(fā)明提供了一種基于遙感影像獲取起伏地表甘蔗種植面積的方法，包括：S100：獲取甘蔗地塊的圖斑矢量圖以及DME柵格數(shù)據(jù)；S101：根據(jù)所述DME柵格數(shù)據(jù)獲取所述圖斑矢量圖的坡度均值；根據(jù)所述坡度均值與坡度閾值將所述甘蔗地塊的圖斑矢量圖分為平地地塊和坡度地塊；S102：獲取所述平地地塊的面積；S103：將所述坡度地塊進(jìn)行微面元分解成多個(gè)相互鄰接的平面小面元，獲取所述平面小面元的面積，將多個(gè)所述平面小面元的面積相加以獲取所述坡度地塊的面積；以及S104：將所述平地地塊和所述坡度地塊的面積相加獲取所述甘蔗地塊的面積。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，步驟102具體包括：對所述平地地塊形成的多邊形進(jìn)行任意一點(diǎn)與該多邊形的每條邊構(gòu)成的多個(gè)三角形依次面積求和。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，步驟S103具體包括：將所述坡度地塊的多個(gè)水平面投影按地形特征點(diǎn)分為相互鄰接的多個(gè)平面小面元；根據(jù)所述平面小面元的頂點(diǎn)高程建立三維空間坐標(biāo)，獲取所述平面小面元的面積。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，對所述平面小面元內(nèi)的地形特征點(diǎn)進(jìn)行三角剖分，然后對所述平面小面元形成的多邊形進(jìn)行三角剖分；獲取所述平面小面元進(jìn)行三角剖分后每個(gè)三角形的面積，從而獲取所述平面小面元的面積。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種基于遙感影像獲取起伏地表甘蔗種植面積的裝置，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊：獲取甘蔗地塊的圖斑矢量圖以及DME柵格數(shù)據(jù)；地塊分解模塊：根據(jù)所述DME柵格數(shù)據(jù)獲取所述圖斑矢量圖的坡度均值；根據(jù)所述坡度均值與坡度閾值將所述甘蔗地塊的圖斑矢量圖分為平地地塊和坡度地塊；第一計(jì)算模塊：獲取所述平地地塊的面積；第二計(jì)算模塊：將所述坡度地塊進(jìn)行微面元分解成多個(gè)相互鄰接的平面小面元，獲取所述平面小面元的面積，將多個(gè)所述平面小面元的面積相加以獲取所述坡度地塊的面積；以及第三計(jì)算模塊：將所述平地地塊和所述坡度地塊的面積相加獲取所述甘蔗地塊的面積。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述第一計(jì)算模塊具體包括：對所述平地地塊形成的多邊形進(jìn)行任意一點(diǎn)與該多邊形的每條邊構(gòu)成的多個(gè)三角形依次面積求和。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述第二計(jì)算模塊具體包括：將所述坡度地塊的多個(gè)水平面投影按地形特征點(diǎn)分為相互鄰接的多個(gè)平面小面元；根據(jù)所述平面小面元的頂點(diǎn)高程建立三維空間坐標(biāo)，獲取所述平面小面元的面積。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，對所述平面小面元內(nèi)的地形特征點(diǎn)進(jìn)行三角剖分，然后對所述平面小面元形成的多邊形進(jìn)行三角剖分；獲取所述平面小面元進(jìn)行三角剖分后每個(gè)三角形的面積，從而獲取所述平面小面元的面積。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明根據(jù)遙感獲取的平面范圍矢量，結(jié)合高精度數(shù)字高程模型(DEM)進(jìn)行甘蔗地塊的地形判斷，并通過重要地形和邊界特征的提取，實(shí)現(xiàn)甘蔗真實(shí)種植面積的快速擬合計(jì)算，為政策制訂和生產(chǎn)管理決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。附圖說明圖1是根據(jù)本發(fā)明基于遙感影像獲取起伏地表甘蔗種植面積的方法的流程圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明多邊形面積計(jì)算的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明坡面地塊分解的示意圖。圖4-1是根據(jù)本發(fā)明地形特征提取點(diǎn)的示意圖。圖4-2是根據(jù)本發(fā)明地形特征點(diǎn)的Delaunay三角剖分的示意圖。圖4-3是根據(jù)本發(fā)明剖分后進(jìn)行邊緣處理的示意圖。圖4-4是根據(jù)本發(fā)明地塊微面元化的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明Delaunay三角網(wǎng)的空圓特性示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明最大化最小角特性示意圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明LOP優(yōu)化過程示意圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明微面元擬合面積計(jì)算示意圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明三角形從平面投影至三維空間的邊長換算示意圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明基于遙感影像獲取起伏地表甘蔗種植面積的裝置的結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的組成部分，而并未排除其它組成部分。本實(shí)施例提出一種顧及地形特征的甘蔗真實(shí)種植面積計(jì)算方法，根據(jù)遙感獲取的平面范圍矢量，結(jié)合高精度數(shù)字高程模型(DEM)進(jìn)行甘蔗地塊的地形判斷，并通過重要地形和邊界特征的提取，實(shí)現(xiàn)甘蔗真實(shí)種植面積的快速擬合計(jì)算。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的一種基于遙感影像獲取起伏地表甘蔗種植面積的方法，包括：S100：獲取甘蔗地塊的圖斑矢量圖以及DME柵格數(shù)據(jù)；DEM柵格數(shù)據(jù)為高精度DME柵格數(shù)據(jù)；S101：根據(jù)DME柵格數(shù)據(jù)獲取圖斑矢量圖的坡度均值；根據(jù)坡度均值與預(yù)設(shè)的坡度閾值(如坡度閾值Slope>2°)將甘蔗地塊的圖斑矢量圖分為平地地塊和坡度地塊；S102：獲取平地地塊的面積；S103：將坡度地塊進(jìn)行微面元分解成多個(gè)相互鄰接的平面小面元，獲取平面小面元的面積，將多個(gè)平面小面元的面積相加以獲取坡度地塊的面積；S104：將平地地塊和坡度地塊的面積相加獲取甘蔗地塊的面積。步驟102具體包括：對平地地塊形成的多邊形進(jìn)行任意一點(diǎn)與該多邊形的每條邊構(gòu)成的多個(gè)三角形依次面積求和。具體為，平地地塊面積的計(jì)算等價(jià)于求平面多邊形的面積，本方案選用了O’Rourke提出的任意多邊形面積計(jì)算方法，即多邊形面積等于對任意一點(diǎn)與多邊形每條邊構(gòu)成的多個(gè)三角形的矢量面積依次求和得出，為便于計(jì)算，任意點(diǎn)取多邊形外接的某一頂點(diǎn)；而三角形的矢量面積可由兩個(gè)平面向量的外積求得，如圖2所示。繼續(xù)參考圖2，多邊形Ω的頂點(diǎn)Pk(k＝1,2,…,m)沿逆時(shí)針排列，Pk+1＝P1，坐標(biāo)依次是(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym)逆時(shí)針為正方向，順時(shí)針為負(fù)方向。設(shè)由向量外積計(jì)算得因此任意多邊形的面積公式為：在地塊面積計(jì)算時(shí)，O點(diǎn)取多邊形外接矩形的左下角頂點(diǎn)，各頂點(diǎn)坐標(biāo)為對應(yīng)的地理投影坐標(biāo)，單位為米。步驟S103具體包括：遙感獲取的旱坡地甘蔗圖斑地形多樣，不僅包括單一坡面，也可能包含山脊、山谷，山峰等復(fù)雜地形，因而坡地地塊的面積計(jì)算需考慮地塊內(nèi)部的地形變化特點(diǎn)。常見的函數(shù)曲面擬合需進(jìn)行大量復(fù)雜的積分運(yùn)算，不僅計(jì)算效率低，而且也難以對復(fù)雜地形進(jìn)行準(zhǔn)確描述。針對這種情況，該實(shí)施例提出了基于地形特征點(diǎn)提取的微面元分解與微面元三維擬合相結(jié)合的坡地面積計(jì)算方法，其中，復(fù)雜曲面的微面元分解是曲面面積計(jì)算的關(guān)鍵，主要包括地形特征點(diǎn)提取和包含離散點(diǎn)任意多邊形的三角剖分兩部分，其技術(shù)流程如圖3所示，具體包括：步驟S1031：首先將坡度地塊(復(fù)雜曲面或多面體表面)的水平面投影按地形特征點(diǎn)拆分為相互鄰接的平面小面元；該步驟中，涉及地形特征點(diǎn)的提取，其具體為：地形特征點(diǎn)是地形發(fā)生凹凸起伏變化的“拐點(diǎn)”，描述了地塊圖斑內(nèi)部的地形起伏變化特點(diǎn)，地形特征點(diǎn)之間的區(qū)域可近似看作一平面，可用地形特征點(diǎn)作為頂點(diǎn)構(gòu)建小面元，實(shí)現(xiàn)曲面的微面元分解。地形特征點(diǎn)的類型、定義及判別規(guī)則如表1所示。根據(jù)地形特征點(diǎn)的數(shù)學(xué)判別規(guī)則，以3×3窗口遍歷地塊范圍內(nèi)的DEM柵格，從8個(gè)方向搜尋地形特征點(diǎn)。值得注意的是，當(dāng)山脊、山谷等線特征表現(xiàn)為一直線時(shí)，線上所有點(diǎn)均處于同一平面，此時(shí)只需保留兩個(gè)端點(diǎn)，剔除線段中間的冗余特征點(diǎn)以減少拆分步驟，提高計(jì)算效率。因此，在所有初始地形特征提取完成后，重新采用3×3窗口進(jìn)行迭代以實(shí)現(xiàn)直線型地形特征的檢測與冗余點(diǎn)剔除。地形特征點(diǎn)簡化過程如下：1)將初始地形特征點(diǎn)在DEM柵格中的位置以鏈表形式存儲，讀取鏈表中第i個(gè)特征點(diǎn)位置作為3×3窗口的中心，將窗口定位至當(dāng)前點(diǎn)(第一次讀取時(shí)i＝1)，轉(zhuǎn)入步驟2；2)判斷窗口8個(gè)方向有無同類型的地形特征點(diǎn)(如同為山脊點(diǎn)或山谷點(diǎn))，若沒有則i＝i+1，返回步驟1讀取下一點(diǎn)位置；如某方向上存在同類型特征點(diǎn)，移動(dòng)窗口并將該點(diǎn)作為新的中心點(diǎn)，執(zhí)行步驟3；3)在同一方向檢查是否還存在同類型點(diǎn)，如不存在則i＝i+1，返回步驟1；如存在則將當(dāng)前中心點(diǎn)標(biāo)識為冗余點(diǎn)，并將窗口移至下一點(diǎn)；4)重復(fù)執(zhí)行步驟3，直至鏈表中所有點(diǎn)均得到遍歷，最后將標(biāo)識為冗余的點(diǎn)剔除，完成地形特征點(diǎn)的簡化。由于地塊邊界矢量大多由遙感分類結(jié)果進(jìn)行矢量化獲得，矢量化過程可能引入過多冗余點(diǎn)，因此也需要進(jìn)行“拐點(diǎn)”的檢測和簡化。矢量邊界簡化過程簡介如下：第1步，選定閉環(huán)矢量中的頭兩個(gè)節(jié)點(diǎn)P1，P2為拐點(diǎn)，依次計(jì)算余下節(jié)點(diǎn)Pk(k＝3，4，...，n)和第2點(diǎn)連線LPkP2與前兩點(diǎn)連線LP1P2的夾角∠PkP2P1，取序列中∠PkP2P1大于預(yù)設(shè)角度閾值(該實(shí)施例取175°；當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)為180°)的第一個(gè)點(diǎn)作為新拐點(diǎn)Pf1，剔除序列中排在拐點(diǎn)之前的其它節(jié)點(diǎn)；第2步，拐點(diǎn)位置后移一位，即P1＝P2，P2＝Pf1，重新計(jì)算Pf1之后余下序列中各點(diǎn)與LP1P2的夾角，獲取新拐點(diǎn)及去除多余節(jié)點(diǎn)；第3步，重復(fù)執(zhí)行第2步過程直至序列中節(jié)點(diǎn)數(shù)為0，完成矢量邊界的簡化。最后將矢量邊界點(diǎn)集與地形特征點(diǎn)集作比對，剔除地形特征點(diǎn)集中與邊界位置重合的點(diǎn)，使得地形特征點(diǎn)始終處于邊界內(nèi)部，同時(shí)將該點(diǎn)作為邊界拐點(diǎn)添加至邊界拐點(diǎn)鏈表中，避免后繼處理中邊界為凹多邊形時(shí)的三角剖分錯(cuò)誤和提高三角剖分效率。表13×3窗口搜索地形特征點(diǎn)131291015991213步驟S1032：根據(jù)各平面小面元的頂點(diǎn)高程建立三維空間坐標(biāo)，對平面小面元內(nèi)的地形特征點(diǎn)進(jìn)行三角剖分，然后對平面小面元形成的多邊形進(jìn)行三角剖分；獲取平面小面元進(jìn)行三角剖分后每個(gè)三角形的面積，從而獲取平面小面元的面積。在最大程度保留原有地形特征的同時(shí)，有效提高計(jì)算效率和精度。經(jīng)簡化后的地形特征點(diǎn)和邊界矢量如圖4-1所示，其平面投影為包含離散點(diǎn)(地形特征點(diǎn))的多邊形。由于三角形在構(gòu)造和面積計(jì)算方面的便捷性，故以三角形作為微面元剖分單元?？紤]到凹多邊形邊界在剖分中的復(fù)雜性(邊界頂點(diǎn)與地形特征點(diǎn)一起剖分時(shí)，可能出現(xiàn)凹多邊形的剖分結(jié)果為凸多邊形的情況)，將三角剖分過程分為針對地形特征點(diǎn)和針對邊界頂點(diǎn)兩部分進(jìn)行處理。首先對多邊形內(nèi)部的離散地形特征點(diǎn)進(jìn)行Delaunay三角剖分，生成互不相交的三角網(wǎng)(圖4-2)；然后對三角網(wǎng)凸輪廓與邊界構(gòu)成的環(huán)狀區(qū)域(圖4-3)進(jìn)行任意多邊形的Delaunay三角剖分，最終生成圖4-4所示地塊圖斑的完整三角網(wǎng)結(jié)構(gòu)。以下對離散點(diǎn)和任意多邊形的Delaunay剖分作簡要介紹。(1)離散點(diǎn)Delaunay三角剖分點(diǎn)集的三角剖分須滿足三個(gè)條件：1.除了端點(diǎn)，平面圖中的邊不包含點(diǎn)集中的任何點(diǎn)；2.沒有相交邊；3.所有的面都是三角形，且所有三角面的合集是散點(diǎn)集的凸包；Delaunay三角剖分是三角剖分的特殊情形，除了具備以上3種性質(zhì)，還符合兩項(xiàng)重要準(zhǔn)則，一是空圓特性，三角網(wǎng)中任意四點(diǎn)不能共圓，即Delaunay三角網(wǎng)中任一三角形的外接圓范圍內(nèi)不會有其它點(diǎn)存在，如圖5所示；二是最大化最小角特性，在兩個(gè)相鄰的三角形構(gòu)成凸四邊形的對角線，在相互交換后，六個(gè)內(nèi)角的最小角不再增大，使得Delaunay三角網(wǎng)是最接近于規(guī)則化的三角網(wǎng)，最大程度避免狹長型三角形的出現(xiàn)，如圖6所示。Delaunay三角網(wǎng)具有一系列優(yōu)異特性：1.最接近，以最近鄰的三點(diǎn)構(gòu)成三角形，且各三角形的邊不相交；2.唯一性，不論從區(qū)域何處開始構(gòu)建，最終都將得到一致的結(jié)果；3.最優(yōu)性，任意兩個(gè)相鄰三角形形成的凸四邊形的對角線如果可以互換的話，那么兩個(gè)三角形六個(gè)內(nèi)角中最小的角度不會變大；4.最規(guī)則，將三角網(wǎng)中每個(gè)三角形按最小角作升序排列，則Delaunay三角網(wǎng)的排列得到的數(shù)值最大；5.區(qū)域性，新增、刪除、移動(dòng)某一個(gè)頂點(diǎn)時(shí)只會影響臨近的三角形；6.具有凸多邊形的外殼；Delaunay三角網(wǎng)最外層邊界形成一個(gè)凸多邊形的外殼。平面Delaunay三角網(wǎng)的構(gòu)造有多種成熟算法，如逐點(diǎn)插入法、三角網(wǎng)生長法、分治算法等，由于前兩種算法時(shí)間復(fù)雜度較高，這里采用基于遞歸的分治算法實(shí)現(xiàn)地形特征點(diǎn)的三角剖分，其基本步驟是：1)把點(diǎn)集V按橫、縱坐標(biāo)升序排列，然后遞歸地執(zhí)行以下2-6步驟；2)將點(diǎn)集V分為近似相等的子集VL和VR；3)在VL和VR中生成三角網(wǎng)；4)用Lawson提出的局部優(yōu)化算法LOP優(yōu)化所生成的三角網(wǎng)，是指成為D-三角網(wǎng)；5)找出連接VL和VR中兩個(gè)凸殼的底線和頂線；6)由底線至頂線合并VL和VR中兩個(gè)三角網(wǎng)。通過分治的思路將問題簡化，把點(diǎn)集劃分到足夠小，使其易于生成三角網(wǎng)，然后把子集中的三角網(wǎng)合并生成最終的三角網(wǎng)，用LOP算法保證其成為D-三角網(wǎng)。Lawson提出的局部優(yōu)化過程LOP(LocalOptimizationProcedure)過程步驟如下所示，一般三角網(wǎng)經(jīng)過LOP處理，即可確保成為Delaunay三角網(wǎng)：1)將兩個(gè)具有公共邊的三角形合并成一個(gè)多邊形；2)以最大空圓準(zhǔn)則作檢查，看其第四個(gè)頂點(diǎn)是否在三角形外接圓內(nèi)；3)如果在，修正對角線即將對角線對調(diào)，完成局部優(yōu)化過程的處理。LOP處理過程如下圖7所示：(2)任意多邊形Delaunay三角剖分地形特征點(diǎn)的Delaunay三角剖分完成后，其凸包外殼與甘蔗圖斑邊界之間形成含島的多邊形，此時(shí)內(nèi)外邊界區(qū)域的三角剖分實(shí)質(zhì)上等同于對任意多邊形(包括含島的凸/凹多邊形)的三角剖分，內(nèi)環(huán)凸殼的邊可由是否具有兩個(gè)鄰接三角形的判別準(zhǔn)則從邊結(jié)構(gòu)鏈表中進(jìn)行逐一遍歷得出。任意多邊形的Delaunay三角剖分有多種成熟的構(gòu)建方法，這里采用基于有向邊的任意多邊形Delaunay三角剖分改進(jìn)算法，其基本思想是：首先判斷當(dāng)前多邊形任一邊界點(diǎn)p是否在當(dāng)前邊的左側(cè)，若是則計(jì)算p點(diǎn)與當(dāng)前邊的夾角，并添加到候選節(jié)點(diǎn)列表中，然后用快速排序法對候選節(jié)點(diǎn)鏈表按照夾角從大到小排列，當(dāng)候選節(jié)點(diǎn)鏈表中與當(dāng)前邊夾角最大，且與當(dāng)前邊可是的候選節(jié)點(diǎn)即為能和當(dāng)前邊構(gòu)成有效的Delaunay三角形的頂點(diǎn)。所以取排序后的第一個(gè)候選節(jié)點(diǎn)p，判斷p點(diǎn)是否與當(dāng)前邊L11L12可視。若可視則p點(diǎn)即為能和當(dāng)前邊構(gòu)成合法Delaunay三角形的節(jié)點(diǎn)，若不可使則取下一個(gè)候選節(jié)點(diǎn)，找到與當(dāng)前邊可是的候選節(jié)點(diǎn)即為所求的頂點(diǎn)。(3)微面元面積擬合計(jì)算微面元的真實(shí)面積通過對平面投影下的三角網(wǎng)進(jìn)行三維空間坐標(biāo)換算和面積累加獲得，其流程如圖8所示。從三角形結(jié)構(gòu)鏈表中每次取出一個(gè)三角形，讀取三角形三個(gè)頂點(diǎn)的x,y,z坐標(biāo)值，首先根據(jù)x,y坐標(biāo)計(jì)算三角形每條邊在投影水平面的邊長，然后結(jié)合各點(diǎn)的高程z值計(jì)算每條邊在三維空間的真實(shí)長度(幾何換算關(guān)系如圖9所示)，接著利用海倫公式根據(jù)已知的三條邊邊長計(jì)算三角形面積：p＝(a+b+c)/2；其中a,b,c分別為三角形邊長，p為半周長；最后，通過對鏈表中所有三角形的三維空間面積進(jìn)行累計(jì)求和，得出地塊圖斑的真實(shí)面積。本發(fā)明根據(jù)遙感獲取的平面范圍矢量，結(jié)合高精度數(shù)字高程模型(DEM)進(jìn)行甘蔗地塊的地形判斷，并通過重要地形和邊界特征的提取，實(shí)現(xiàn)甘蔗真實(shí)種植面積的快速擬合計(jì)算，為政策制訂和生產(chǎn)管理決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的一種基于遙感影像獲取起伏地表甘蔗種植面積的裝置，數(shù)據(jù)獲取模塊10：獲取甘蔗地塊的圖斑矢量圖以及DME柵格數(shù)據(jù)；地塊分解模塊20：根據(jù)DME柵格數(shù)據(jù)獲取圖斑矢量圖的坡度均值；根據(jù)坡度均值與坡度閾值將甘蔗地塊的圖斑矢量圖分為平地地塊和坡度地塊；第一計(jì)算模塊30：獲取平地地塊的面積；第二計(jì)算模塊40：將坡度地塊進(jìn)行微面元分解成多個(gè)相互鄰接的平面小面元，獲取平面小面元的面積，將多個(gè)平面小面元的面積相加以獲取坡度地塊的面積；以及第三計(jì)算模塊50：將平地地塊和坡度地塊的面積相加獲取所述甘蔗地塊的面積。第一計(jì)算模塊30具體包括：對平地地塊形成的多邊形進(jìn)行任意一點(diǎn)與該多邊形的每條邊構(gòu)成的多個(gè)三角形依次面積求和。第二計(jì)算模塊40具體包括：將坡度地塊的多個(gè)水平面投影按地形特征點(diǎn)分為相互鄰接的多個(gè)平面小面元；根據(jù)平面小面元的頂點(diǎn)高程建立三維空間坐標(biāo)，獲取平面小面元的面積。更為具體地，對平面小面元內(nèi)的地形特征點(diǎn)進(jìn)行三角剖分，然后對平面小面元形成的多邊形進(jìn)行三角剖分；獲取平面小面元進(jìn)行三角剖分后每個(gè)三角形位于三維空間坐標(biāo)中的面積，從而獲取平面小面元的面積。本發(fā)明根據(jù)遙感獲取的平面范圍矢量，結(jié)合高精度數(shù)字高程模型(DEM)進(jìn)行甘蔗地塊的地形判斷，并通過重要地形和邊界特征的提取，實(shí)現(xiàn)甘蔗真實(shí)種植面積的快速擬合計(jì)算，為政策制訂和生產(chǎn)管理決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。前述對本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。當(dāng)前第1頁1 2 3