一种适合于DEM高程数据的火山口识别方法与流程

本发明属于遥感信息科学技术和地理信息系统相结合领域，具体涉及一种适合于dem高程数据的火山口识别方法。

背景技术：

火山口是火山岩相重要的一部分，是火山岩型铀矿成矿的重要地质环境。火山岩区地形复杂，对地质工作者的实地勘查增加的很大的工作负担，在铀矿勘查工作之前，快速有效的确定火山口，对地质勘查工作的目的性和准确性提供很大的帮助。

dem数据属于遥感数据一种，是反映地形高程的数据，具有涉及面积大、数据处理迅速的特点。通过dem数据提取的等高线信息，可以有效的判断地形高差变化急缓情况。而且，等高线的圈闭形状也能直观的反映山体的形状，有利于特殊山体的识别。

arcgis平台是一个功能非常强大的操作平台，具有非常强大的数据库功能，可以处理遥感、物探、地质等一系列与坐标相关的数据及其成图。另外，arcgis平台中可以对dem数据进行三维显示，可以更直观的表现出地形变化。同时，arcgis是多图层操作，可以综合处理多种数据，极大的方便了不同数据的同时处理和叠加处理。

因此，arcgis和dem结合使用，能够更迅速、更有效的识别火山口这等形态特殊的地形。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题为：针对火山地形中铀矿地质勘探对火山口岩相针对性勘查，提出一种适合于dem高程数据的火山口识别方法。

本发明的技术方案如下所述：

一种适合于dem高程数据的火山口识别方法，包括以下步骤：

步骤1.dem数据预处理；

步骤2.工作区等高线提取；

步骤3.火山口的初步预判；

步骤4.dem数据三维显示；

步骤5.结合相关资料进行筛选。

步骤1中，选择合适的dem数据，进行预处理，包括dem数据的镶嵌和裁剪等，用于将工作区涉及的多幅dem图像整合成一幅完整的图像；

步骤2中，使用arcgis平台中的等值线提取工具，对工作区按照不同密度进行提取多幅等高线图，以遥感数据为底图进行对比，选择合适于火山口识别的等高线图；

步骤3中，选择等高线密集，闭合形状呈圆形、椭圆形为火山口的初选目标；

步骤4中，在arcgis平台中的arcscene中，加载工作区dem数据和工作区的遥感真彩色图像，调整遥感图像的基本高度属性和渲染属性，使其更好展现三维效果；

步骤5中，将步骤3的结果和步骤4的结果进行对比，结合工作区相关的遥感、地质等相关资料，确定火山口的位置和范围。

作为优选方案：步骤1中，选择的dem数据的精度和遥感数据的空间分辨率越高，对步骤4的三维显示效果越好。

本发明的有益效果为：

本发明的一种适合于dem高程数据的火山口识别方法，能够快速准确地识别工作区的火山口位置和范围，为地质勘查做好前期准备。

附图说明

图1为本发明的一种适合于dem高程数据的火山口识别方法的技术流程图；

图2工作区的等高线图；

图3dem数据和遥感真彩色数据叠加三维显示图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种适合于dem高程数据的火山口识别方法进行详细说明。

本发明的一种适合于dem高程数据的火山口识别方法，首先选择合适的dem数据，进行镶嵌和剪切；然后对预处理完的dem数据进行等高线提取，获取工作区的等高线图；通过等高线图，根据等高线的密度和闭合性的形状对火山口进行初判；对dem数据和遥感真彩色图像进行叠加和三维显示；对比分析等高线图和三维显示图，结合其他相关资料进行火山口位置和范围的最终确定。

如图1所示，本发明的一种适合于dem高程数据的火山口识别方法，具体包括以下步骤：

步骤1.dem数据预处理

dem数据预处理包括图像镶嵌和图像裁剪等流程，用于将工作区涉及的数个dem图像拼接裁剪成整个研究区dem图像，具体处理方法为本领域技术人员公知常识。

本实施例中，采用分辨率为30m的dem数据，工作区为沙特阿拉伯王国哈伊勒省nibwan地区。

步骤2.工作区等高线提取

使用arcgis平台中的等值线提取工具，对工作区按照不同密度进行提取多幅等高线图，以遥感数据为底图进行对比，选择合适于火山口识别的等高线图(如图2)；

步骤3.火山口目标初选，

选择等高线密集，闭合形状呈圆形、椭圆形为火山口的初选目标；

步骤4.工作区地形三维显示以及与遥感图像叠加

在arcgis平台中的arcscene中，加载工作区dem数据和工作区的遥感真彩色图像，调整遥感图像的基本高度属性和渲染属性，使其更好展现三维效果(如图3)，其中基本高度调到10-20m，渲染中的栅格影像的质量增强调到最高；

步骤5.火山口最终确定

将步骤3的结果和步骤4的结果进行对比，结合工作区相关的遥感、地质等相关资料，确定火山口的位置和范围。遥感图像根据颜色、纹理和形状等特征，地质资料以岩性来辅助火山口的确定。本工作区识别的是新生代玄武岩喷发的火山口，形态呈圆状或近似圆状，颜色为黑色(中心或为暗红色)，可见流动状的形态。

本次选择数据为工作合适数据，其他地区或是研究项目选择数据要具体问题具体选择。总体上，选择数据的精度越高，显示效果越好，火山口的确定越精确。

技术特征：

技术总结
本发明属于遥感信息科学技术和地理信息系统应用相结合的领域，具体涉及一种适合于DEM高程数据的火山口识别方法；本发明的方法包括以下步骤：DEM数据预处理；等高线提取；火山口的初步预判；DEM数据三维显示；结合遥感图像等相关资料进行筛选；本发明通过DEM数据对火山这等海拔高度突变且形状特殊的地形识别，具有快速、有效的特点。

技术研发人员：郭帮杰;张杰林;周觅;张闯;王俊虎
受保护的技术使用者：核工业北京地质研究院
技术研发日：2018.12.19
技术公布日：2019.05.10