技术摘要：
本发明公开了一种基于等高线的锥状火山自动识别方法，主要包括步骤：(1)基于待识别区矢量等高线图，进行基于阈值的等高线初步筛选；(2)基于随机霍夫变换的圆形等高线筛选；(3)基于包含关系的同心圆等高线分组；(4)火山等高线识别与隶属度标注；(5)基于识别结果，生成带  全部
背景技术：
火山是由火山喷出的固体或液体(或固、液体)产物堆积而成的高地，主要由火山 锥、火山口和火山通道组成。其中，锥状火山是指形状如锥的火山口，主要由玄武岩、安山玄 武岩组成，火山锥相对高差50米～750米，火山外壁坡度15度～30度，形状呈截顶圆锥体。锥 状火山因其典型的锥状形态和相对广泛的发育，具有重要的研究价值和在旅游、地热利用 等多方面的应用价值。 现阶段对火山的识别，通常是由解译人员在遥感影像上，根据山体的形态特征，借 助自身的专业知识和判读经验进行解译。这种基于人工解译的识别方式，不但识别效率低， 提取效果差，而且在实际操作时，因解译水平不一，容易导致误判和漏判。
技术实现要素：
发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种基于等高线的锥状火山自 动识别方法，识别结果更准确。 技术方案：本发明所述的基于等高线的锥状火山自动识别方法包括： (1)根据待识别区域DEM生成等高线矢量图层，并存入等高线集合L0； (2)从L0中任取一等高线lo，进行所围成区域面积和最小外包矩形的阈值判断，若 满足，则执行步骤(3)，否则执行步骤(4)； (3)对于等高线lo，进行基于随机霍夫变换的圆形等高线判断，若符合则将等高线 lo判定为圆形，并存入圆形等高线集合L1，其对应参数存入圆形参数集合PARM； (4)循环执行步骤(2)至步骤(3)，直至集合L0中所有等高线处理完毕； (5)基于集合PARM，对集合L1中的圆形等高线进行基于包含关系的同心圆等高线 分组，得到同心圆等高线集合C； (6)对于集合C中的每一分组，基于等高线高程值进行隶属度识别； (7)根据隶属度识别结果，识别出锥状火山等高线，生成带有隶属度的锥状火山等 高线图层。 进一步的，步骤(2)具体包括如下步骤： (2-1)从等高线集合L0中任取一等高线lo； (2-2)计算lo所围成区域的面积s，若s大于预设面积阈值Th1，则执行步骤(2-3)； 否则，执行步骤(4)； (2-3)计算lo的最小外包矩形的长宽比R，若R小于预设长宽比阈值Th2，则执行步 骤(3)；否则，执行步骤(4)。 进一步的，步骤(3)具体包括如下步骤： 5 CN 111582217 A 说　明　书 2/6 页 (3-1)获取等高线lo的所有点，并存入点集P＝{pj|j＝0,1,…,m-1}，m为等高线loi 中点的数量； (3-2)建立一个空的霍夫变换参数组集合HC＝{hck(Xo,Yo,radius,Poi,cnt)}，Xo, Yo表示圆心，radius表示半径，Poi表示确定当前圆的点集合，cnt表示当前参数组hck在霍夫 空间中出现的次数； (3-3)从P中随机取三个未被处理的点，分别记为ps1、ps2、ps3，按照下式计算得到随 机霍夫变换的三个自由度(Xo,Yo,radius)，并存入临时霍夫变换参数元组hctemp＝{(Xo,Yo, radius,Poi,cnt},其Poi＝{ps1,ps2,ps3}，cnt＝1； 式中，a＝ps1 .x-ps2 .x，b＝ps1 .y-ps2 .y，c＝ps1 .x-ps3 .x，d＝ps1 .y-ps3 .y， 形如( ) .x、() .y表示对应点的x、y坐标； (3-4)遍历霍夫变换参数集合HC，若其中存在一元素hck，使得下面条件表达式成 立，则将hck.cnt的值加1，并将ps1、ps2、ps3存入hck.Poi；否则，将hctemp存入集合HC，执行步骤 (3-7)； 条件：(hctemp.Xo∈(hck.Xo-Th3,hck.Xo Th3))&&(hctemp.Yo∈(hck.Yo-Th3,hck.Yo Th3))&&(hctemp.radius∈(hck.radius-Th4,hck.radius Th4)) ,式中，Th3、Th4为用户预设 的圆心阈值、半径阈值，形如().( )表示元组中对应成员； (3-5)判断hck.cnt是否小于霍夫变换阈值Th5，若是，执行步骤(3-7)，否则执行步 骤(3-6)； (3-6)判断hck.Poi中点的数目大于预设真圆最少点阈值Th6，若是，则将此等高线 存入圆形等高线集合L1，并将hck.Xo、hck.Yo、hck.radius作为该等高线的参数集合存入圆形 参数集合PARM，并执行步骤(4)；否则，将hck.cnt赋值为0； (3-7)循环执行步骤(3-3)至步骤(3-6)，直至P中所有的点处理完毕或剩余点不足 三个。 进一步的，步骤(5)具体包括如下步骤： (5-1)将集合L1中各圆形等高线的圈定面积依次存入圈定面积集合S＝{sj|j＝0, 1,2,…,v-1}中，v是集合L1中圆形等高线的个数； (5-2)获取S中最大值对应的圆形等高线l1smax； (5-3)遍历集合L1，根据集合PARM获取每一圆形等高线的的圆心(parmi .Xo， parmi .Yo)，并将位于l1smax的最小外包矩形之内的圆形等高线存入临时圆形等高线分组 ctemp； (5-4)若ctemp中圆形等高线数目大于1，则将ctemp中等高线按照圈定面积降序排序 6 CN 111582217 A 说　明　书 3/6 页 后，作为一个分组子集存入集合C； (5-5)将ctemp中圆形等高线对应的圈定面积从S中移除； (5-6)返回循环执行步骤(5-2)至(5-5)，直至S中元素数量为0。 进一步的，步骤(6)具体包括如下步骤： (6-1)从集合C中任取一同心圆等高线分组c，将该分组中各圆形等高线的高程信 息依次存入高程集合H＝{hj|j＝0,1,2,…,w-1}中，其中w为c中等高线数目； (6-2)若H中hj先增大后减小，则标记c中圆形等高线隶属度为高隶属度；若H中hj单 调递增，则标记c中圆形等高线隶属度为低隶属度； (6-3)循环执行步骤(6-1)至步骤(6-2)，直至集合C中所有同心圆等高线分组处理 完毕。 进一步的，步骤(7)具体包括如下步骤： (7-1)从集合C中读取任一同心圆等高线分组c； (7-2)读取c中的第一个圆形等高线，判断其是否带有隶属度标注，若是，则将该分 组识别为锥状火山，并将其标记为锥状火山范围边界要素；否则，则将该分组识别为非锥状 火山； (7-3)循环执行步骤(7-1)至步骤(7-2)，直至集合C中所有的同心圆等高线分组处 理完毕； (7-4)从集合C中提取等高线隶属度为高隶属度和低隶属度的等高线，生成带有隶 属度属性的锥状火山等高线图层。 有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本专利在霍夫变换识别圆形等 高线的基础上，通过高程先增大后减小的形态特征来实现锥状火山的自动识别，识别结果 更准确，该方法既提高了识别效率，又可有效避免人工判读时的误判和漏判。 附图说明 图1是本发明提供的锥状火山自动识别方法的流程图； 图2是本实施例中采用的实验数据图； 图3是实施例中提取出的等高线矢量图层(等高线间距离为50米)； 图4是实施例中识别出的锥状火山等高线图； 图5是实验区专家判读图。