分段线性Morse理论下的地表拓扑特征提取与简化

作     者：吉雨田 张春亢 尹耀 Ji Yutian;Zhang Chunkang;Yin Yao

作者机构：贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2022年第59卷第8期

页      面：308-314页

核心收录：

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41701464) 贵州大学培育项目(贵大培育26号) 贵州省矿山动力灾害预警与控制技术科技创新人才团队项目(黔科合平台人才〔2019〕5619) 

主　　题：遥感 分段线性Morse理论 地形特征提取 拓扑简化 重要性度量 

摘      要：针对传统地表特征提取算法存在特征识别不完整,拓扑关系构建复杂,难以进行拓扑简化的问题,本文实现了基于分段线性Morse理论的特征提取,并提出一种新的特征重要性度量指标进行拓扑简化。首先识别关键点构成关键线,生成Morse-Smale复形完成地表拓扑特征构建;然后提出一种新的特征重要性度量指标,利用Morse-Smale复形的平均特征值反算关键点的特征值,使其对Morse-Smale复形的特征重要性进行双重评估;最后基于该度量指标实现了地表拓扑特征的简化与表达。实验结果表明,地表特征被清晰提取并构建了良好的拓扑结构,特征提取点云压缩率达36.29%,拓扑简化的点云压缩率达70.73%,大大缩减了点云数据量,并将冗余拓扑结构剔除,为后续地表点云的表达与应用奠定良好的数据基础。