基于图像处理的河流数值模拟地形前处理.pdfVIP

第３７卷第１２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 人　 民　 黄　 河　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１２ 　 　 ２０１５年１２月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＹＥＬＬＯＷ　 ＲＩＶＥＲ　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｄｅｃ． ，２０１５　 　 【防洪治河】 基于图像处理的河流数值模拟地形前处理 ， ， １ ２ ３ １ ４ 黄凌霄 ，李春光 ，郑兰香 （ 宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏银川 ； 宁夏大学数学与计算机学院，宁夏银川 ； １． ７５００２１ ２． ７５００２１ 北方民族大学土木工程学院，宁夏银川 ； 宁夏大学 资源环境学院，宁夏银川 ） ３． ７５００２１ ４． ７５００２１ 摘　 要：为提高河流数值模拟过程中的地形处理效率，以黄河大柳树河段为研究对象，通过图像拼接算法得到准确的宽 视野河道图像，用数学形态学方法准确检测出河道图像的水岸边缘，将图像导入ＡｕｔｏＣＡＤ绘图软件中，绘制出天然河道 的轮廓线并保存为 ．ｄｘｆ文件，然后转化为 ．ｋｍｌ文件并加载到Ｇｏｏｇｌｅ Ｅａｒｔｈ软件中，实现了河流数值模拟地形的实时   浏览与演示。研究结果表明，利用图像处理进行河流数值模拟地形的初步处理，可以显著提高河流数值模拟过程中地形 处理的效率和精度。 关　 键　 词：图像拼接；边缘检测；地形前处理；Ｇｏｏｇｌｅ Ｅａｒｔｈ；数值模拟；河流模拟 中图分类号： 文献标志码： ： ＴＶ１４７；Ｏ２４２．１　 　 　 Ａ　 　 　 ｄｏｉ １０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１３７９．２０１５．１２．０１１ 　 　 目前，对河流模拟的研究一般分为原型观测、理论 利用图像间对应的特征获得变换关系，具有计算量小、 １－ ８ 分析、实体模型试验和数值模拟［ ］。其中：原型观 鲁棒性强的特点，因而得到了广泛应用。Ｌｏｗｅ Ｄ． ［１３］ 测能够获取珍贵的实测资料，但不易进行；理论分析能 Ｇ． 于２００４年提出了尺度不变特征变换（ＳｃａｌｅＩｎ ， ）算法，能有效地保持尺 揭示河流中水沙运移的普遍规律，但只有少数特定条 ｖａｒｉａｎｔ Ｆｅａｔｕｒｅ Ｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ ＳＩＦＴ 件下才可以得到解析解；实体模型试验在模型准确的 度、旋转、亮度的不变性，被广泛应用于遥感图像的自 Ｂａｙ 条件下可以获得可信度较高的模拟结果，但受试验周 动配准中，但该算法计算量大、耗时长；近年来， ［１４ ］ 期长、投资大等影响，也不易进行；数值模拟借助计算 Ｈ