กำลังดำเนินการแยก dikes จาก DEM หรือไม่


14

ฉันมี DEM ขนาด 1x1 เมตรและ LiDAR point cloud ต้นฉบับเป็น. Atlas นั่นคือ DEM ฉันต้องการแยกแม่น้ำโขง (จุดสูงสุดของเขื่อน) ไปยังคุณลักษณะของเวกเตอร์ (จุด, เส้นหลายเหลี่ยม)

มีความคิดเกี่ยวกับอัลกอริทึมหรือเครื่องมือที่มีอยู่หรือไม่?

เขื่อนกั้นน้ำมีสีเทาอ่อนในภาพที่ 1 และด้านล่างเป็นภาพเมฆจุดสำหรับพื้นที่ตัวอย่างที่มีเขื่อนกั้นน้ำ แม่น้ำตรงกลางเป็นสีน้ำเงิน

เขื่อนอยู่ในสีเทาอ่อน

ชี้คลาวด์ด้วยเขื่อน

เครื่องมือใดสำหรับการสกัดคุณสมบัติเชิงเส้นจาก DEM?

ฉันเชื่อว่าฉันต้องการบางอย่างเช่นโมดูลการดึงข้อมูลเชิงพื้นที่ของ ENVI (หน้า 7) แต่ไม่มีส่วนของ ENVI เนื่องจากฉันไม่สามารถจ่ายได้ :)


1
คุณใช้ระบบ gis อะไรอยู่?
Hornbydd

Commercial- ArcInfo 10 (SA, 3D, ส่วนขยาย Geostatistical) เปิดแหล่งใด ๆ
Tomek

1
ฉันกำลังคิดถึงความคิดบางอย่างสมมติว่าคุณมีเส้นตรงศูนย์กลางเวกเตอร์สำหรับแม่น้ำของคุณที่คุณสามารถบัฟเฟอร์นี้และใช้สิ่งนี้เพื่อปกปิด DEM และเกณฑ์ค่า สิ่งนี้ถือว่าเขื่อนกั้นน้ำไหลขนานกับช่องทางของแม่น้ำ ดังนั้นสิ่งที่ตรรกะที่คุณใช้จะต้องมีความฉลาดพอที่จะจับคูที่มันกลายเป็น "ถอยกลับ" จากแม่น้ำ
Hornbydd

น่าเสียดายที่เขื่อนกั้นน้ำมักจะไม่ขนานไปกับแม่น้ำและมักอยู่ห่างจากแม่น้ำ ฉันคิดว่าจะมีบาง algorytm เป็น Skeletonization? สำหรับการแยกคุณลักษณะเชิงเส้นจาก DEM ด้วยคุณลักษณะดังกล่าวฉันสามารถได้รับคะแนนสูงสุดในจุดเมฆ
Tomek

2
ฉันเจอบทความนี้อาจช่วยได้ไหม asprs.org/a/publications/pers/2004journal/december/…
Hornbydd

คำตอบ:


8

ทุกอย่างขึ้นอยู่กับที่คุณวาดเส้น ไม่ว่าปัญหานี้จะดูเหมือนว่าสามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดายโดยใช้ฟังก์ชันทางสัณฐานวิทยาที่มีอยู่ใน Spatial Analyst โดยเฉพาะอย่างยิ่ง thresholding (ดำเนินการด้วย "<" และ ">" การดำเนินงานในท้องถิ่น) และ "RegionGroup" เพื่อระบุและแยกส่วนประกอบ

แม้ว่าฉันจะไม่สามารถเข้าถึง DEM เพื่อแสดงภาพได้ แต่ภาพแรกเกือบดีพอที่จะทำงานได้ ตัวอย่างเช่นต่อไปนี้คือลำดับของแถบภูมิภาคสีแดง (โดยมีค่าที่ปรับขนาดจาก 0.0 = สีดำเป็น 1.0 = สีขาว) เริ่มต้นที่ระดับ 0 และย้ายจากซ้ายไปขวาบนลงล่างเพิ่มขึ้น 0.02:

เขื่อน

(ภาพเหล่านี้หดสำหรับการทำสำเนาที่นี่: การวิเคราะห์ทั้งหมดทำที่ความละเอียดของภาพต้นฉบับ)

เขื่อนกั้นน้ำเกิดขึ้นรอบ ๆ ขอบเขตของพื้นที่สีดำโดยเริ่มจากแถวที่สอง (threshold = 0.08) ที่จุดเริ่มต้นของแถวที่สาม (threshold = 0.16) เขื่อนกั้นน้ำก่อตัวองค์ประกอบของตัวเอง (สีน้ำเงินเข้ม) และ ณ จุดนั้นสามารถสกัดได้อย่างง่ายดายเป็นกริดแยกหรือรูปหลายเหลี่ยม (และขอบเขตของพวกเขาสามารถสกัดเป็น polylines หลังจากขั้นตอนการ ) เฉพาะเขื่อนที่กว้างที่สุดเท่านั้นที่เหลืออยู่ในแถวสุดท้าย (threshold = 0.24 และมากกว่า) คุณจะต้องเลือกเกณฑ์ที่เหมาะสมเพื่อให้ได้สิ่งที่คุณต้องการอย่างแม่นยำ

ใน DEM ดั้งเดิมการยกระดับนั้นมีบทบาทในระดับความรุนแรงดังนั้นขั้นตอนเหล่านี้จึงควรมีประสิทธิภาพเช่นเดียวกันกับ DEM หาก DEM มีขอบเขตขนาดใหญ่ (รวมถึงคุณลักษณะที่อยู่ไกลจากแม่น้ำหรือเขื่อนกั้นน้ำ) คุณสามารถเลือกคุณลักษณะที่เกี่ยวข้องได้เช่นเดียวกับที่อยู่ติดกับองค์ประกอบที่แม่น้ำอยู่

ขอบเขตที่ไม่พึงประสงค์บางอย่างที่พบโดย RegionGroup สามารถกำจัดได้โดยใช้การสึกกร่อนขนาดเล็ก (บัฟเฟอร์ลบ) ตามด้วยการขยายที่เท่ากัน (บัฟเฟอร์บวก) ภูมิภาคที่ไม่พึงประสงค์ขนาดเล็กสามารถยกเว้นในเกณฑ์ขนาด (จำนวนเซลล์ทั้งหมดหรือพื้นที่) คะแนนสูงสุดของเขื่อนแต่ละแห่ง (หากเป็นสิ่งที่จำเป็นจริงๆ) สามารถพบได้โดยการเปรียบเทียบ DEM กับกริดสูงสุดของโซน (ใช้เขื่อนเป็นโซน)


บังเอิญลำดับของภาพนี้ถูกสร้างขึ้นในMathematica 8 นี่คือคำสั่งสำหรับผู้ที่ต้องการติดตามตัวเลือกนี้

original = Import["http://i.stack.imgur.com/gV7Du.jpg"];
{r, g, b} = ColorSeparate[original];
frames = ParallelTable[Colorize[MorphologicalComponents[Binarize[r, t/100]], 
                       ColorFunction -> "ThermometerColors"], {t, 0, 30, 2}];
Rasterize @ TableForm[Partition[frames, 4]]

เวลานาฬิกาทั้งหมด (หลังจากนำเข้าภาพ) คือ 0.94 วินาทีซึ่งครึ่งหนึ่งจำเป็นต้องลดขนาดลงและส่งออกรูปภาพทั้งหมด 16 ภาพ: การดำเนินการทางสัณฐานวิทยามีแนวโน้มที่จะรวดเร็ว (ซึ่งดีเพราะ LEMAR DEM สามารถมีขนาดใหญ่)


แนวคิดทั้งหมดฟังดูโอเค แต่ฉันไม่เข้าใจ "... การทำซ้ำ (ทำโดยใช้ส่วน" <"และ"> "การทำงานในท้องถิ่น)" คุณจะบรรลุสิ่งนี้ได้ด้วยชุดเครื่องมือ Generalization (SA) อย่างไร
Tomek

@Tomek One ไม่ได้ ดูชุดเครื่องมือตรรกะ
whuber

9

ฉันอ่านเกี่ยวกับอัลกอริทึมที่หลากหลายสำหรับงาน (เช่น. ตามลิงก์ @Hornbydds )

ฉันลองใช้ appoches คู่และผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในกรณีของฉันให้การวิเคราะห์ภูมิประเทศมาตรฐานจาก SAGA นี่คือสิ่งที่ฉันทำและทำไม:

Dikes มักเป็นฟีเจอร์ที่สูงที่สุดในบริเวณใกล้เคียงของแม่น้ำดังนั้นฉันจึงเปลี่ยนเป็นช่องโดยพลิก DEM (MapAlgebra DEM * -1 หรือสำหรับการพูดเกินจริงของความลาดชัน -10) จากจุดนี้ฉันสามารถใช้ชุดเครื่องมือทางอุทกวิทยา (ArcHydro, HEC-GeoRas หรือเครื่องมือ SAGA hydro) ฉันเลือกการวิเคราะห์ SAGA / การวิเคราะห์ภูมิประเทศ - การวิเคราะห์แบบรวม / การวิเคราะห์ภูมิประเทศแบบมาตรฐานเนื่องจากมันสร้างเครือข่ายแม่น้ำด้วยการคลิกเพียงไม่กี่ครั้ง River Network คือสิ่งที่ฉันต้องการบรรลุเพราะผลิต polylines ซึ่งระบุเส้นทางที่ดีที่สุดสำหรับการไหลของน้ำซึ่งในกรณีที่มีคูน้ำคว่ำ - ให้จุดสูงสุดของพวกเขา

ไฟล์รูปร่างที่ผลิตนั้นยุ่งเล็กน้อย (polylines ขนาดเล็กจำนวนมาก) แต่หลังจากผลลัพธ์ tweaking บางอย่างเป็นที่น่าพอใจ สิ่งที่น่ารำคาญก็คือเขื่อน 1 แห่งทำจาก polylines สั้น 300 ตัว แต่ฉันคิดว่าฉันจะหาวิธีจัดการกับมันได้

นี่คือตัวอย่างผลลัพธ์:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แน่นอนว่านี่เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่ค่อนข้างหยาบและฉันอาจจะตรวจสอบปัญหาต่อไป แต่ฉันคิดว่ามันคุ้มค่าที่จะแบ่งปัน


5

การรวมกันของสิ่งต่อไปนี้กับ DEM ดั้งเดิมจะช่วยเน้นข้อมูลแรสเตอร์ที่คุณต้องการและละทิ้งส่วนที่เหลือ สิ่งเหล่านี้สามารถทำได้ในระดับที่แตกต่างกันและขนาดพื้นที่ใกล้เคียงเพื่อปรับแต่งผลกระทบ

  • ลองอีกครั้งจากนั้นละแวก -> ตัวกรอง: ผ่านขั้นสูง
  • พื้นผิว -> ความโค้ง
  • ย่าน -> สถิติโฟกัส: ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
  • "ความสูงสัมพัทธ์" = (พิกเซล) - (พื้นที่ใกล้เคียง -> สถิติโฟกัส: ค่ามัธยฐาน)
  • สลับตัวอย่างใหม่แล้วละแวกบ้าน -> โฟลว์โฟกัส

หลังจากทำเช่นนี้แล้วการจัดประเภทและรูปทรงควรให้โครงร่างที่ดีพอสมควรของตัวเขื่อน หากกำแพงกั้นเป็นแนวลาดชันและคุณต้องการความครอบคลุมที่กว้างขึ้นคุณสามารถลองผลรวมของความโค้งและความชันปรับขนาดด้วยจำนวนเงินหรือแม้แต่ทำลาดชันแยกจากกันและรวมเข้าด้วยกัน

นี่คือบทเรียนเกี่ยวกับการแยกเวกเตอร์ ridgelines จาก DEM แรสเตอร์โดยใช้ Spatial Analyst ซึ่งควรจะมีประโยชน์อย่างมาก:


ฉันจะดูที่การรวมกันของเครื่องมือ - อาจให้ผลลัพธ์ที่ดี ขอบคุณ อย่างที่ฉันเห็น ESRI tutorial อธิบายกระบวนการ +/- อย่างที่ฉันทำ :) เจ๋ง ขอบคุณ
Tomek

0

ฉันคิดว่านี่อาจเป็นเพียงส่วนหนึ่งของคำตอบ แต่บางทีคุณอาจเริ่มต้นด้วยการสร้างรูปทรง / รูปหลายเหลี่ยมจากภาพของคุณตามช่วงเวลาที่กำหนด / ตามค่าระดับความสูง ฉันคิดว่าเขื่อนกั้นน้ำควรมีค่าระดับความสูงที่สูงขึ้นและถ้าเปลี่ยนคุณ DEM เป็นรูปหลายเหลี่ยมคุณอาจพบว่าพื้นที่ที่คุณสนใจนั้นถูกแสดงด้วยรูปหลายเหลี่ยมแบบ Centain คุณสามารถเริ่มต้นด้วยการจัดประเภท DEM ใหม่และดูว่าสิ่งนั้นเป็นผลลัพธ์ที่คุณต้องการหรือไม่ หากคุณมีข้อมูลภาพอื่น ๆ ที่ครอบคลุมพื้นที่ที่คุณสนใจลองเพิ่มลงในการจัดประเภทภาพของคุณและดูว่ามันช่วยได้หรือไม่ โชคดี!!

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.