CN102494673A - 航摄分区方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摄影测量与遥感技术，具体涉及一种航摄分区方法，能够更合理的划分航摄分区。航摄分区方法包括：根据航摄分区高差限值将航摄区域内多个图幅聚类形成一个或多个类组，每个类组中包括至少一个由图幅构成的分区，高差限值为航摄分区的高度差的容许最大值；在每个类组中，对相邻分区进行合并，合并包括：如果相邻分区中最高点和最低点的高程之差小于高差限值，则将相邻分区合并，重复这种基于高差限值的合并直到不能合并为止；合并还包括：如果相邻分区的基准面的高度的差值小于基准面容差阈值，则将相邻分区合并，重复这种基于基准面容差阈值的合并直到不能合并为止，基准面容差阈值为相邻的两个分区的基准面高度的差值的容许最大值。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄影测量与遥感技术，具体涉及一种航摄分区方法。
背景技术
国内的航空摄影规范要求在进行航线设计以前先进行航摄区域的分区划分，然后再在每个分区内进行航线设计。现阶段，进行航摄分区的方式主要分为三种，第一种是人工在地形图上进行航摄分区。第二种是把地形图扫描数字化，然后在计算机中技术人员根据经验进行航摄分区。第三种是采用DEM进行航摄分区的自动划分，但是以上三种方法具有以下缺点：
1、第一和第二中方法采用人工方法在地形图上进行航摄分区，需要依靠作业人员按照经验在地形图上进行划分，这样做工作时间长且工作量大，且有的地方缺乏现有资料或者现有资料达不到要求，或者由于操作人员本身的问题(比如不能对结果进行定量分析等)导致航摄分区划分不合理。
2、第三种基于数字高程模型DEM数据利用计算机划分航摄分区，由于计算机直接采用国家标准中的规则进行航摄分区的划分，并且没有考虑新生成的航摄分区基准面的动态调整，在实际生产中很容易把分区划得比较破碎。
由此可见，现有技术的航摄分区方式均无法合理地划分航摄分区。
发明内容
本发明提供了一种航摄分区方法，能够更合理的划分航摄分区。
本发明提供了一种航摄分区方法，其特征在于，包括：
根据航摄分区的高差限值将航摄区域内的多个图幅聚类形成一个或多个类组，其中每个所述类组中包括至少一个由所述图幅构成的分区，其中，所述高差限值为所述航摄分区的高度差的容许最大值；
在每个所述类组中，对相邻分区进行合并，其中：
所述合并包括：如果所述相邻分区中的最高点和最低点的高程之差小于所述高差限值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止；
所述合并还包括：如果所述相邻分区的基准面的高度的差值小于基准面容差阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述基准面容差阈值的合并直到不能合并为止，其中，所述基准面容差阈值为所述相邻的两个分区的基准面高度的差值的容许最大值。
在本发明的各实施例中，优选地，所述合并还包括：如果由所述相邻分区共同组成的临时新分区的最小超限面积比例小于超限面积比例阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述超限面积比例阈值的合并直到不能合并为止，其中，所述超限面积比例是所述临时新分区的超限区域的面积与所述临时新分区的总面积的比值，所述超限区域的面积为低于所述临时新分区的高程下限值的区域的面积和高于所述新分区的高程上限值的区域的面积之和，所述高程下限值在所述临时新分区的最低点高程以上而且所述高程上限值在所述临时新分区的最高点高程以下。
在本发明的各实施例中，优选地，最小超限面积比例通过以下方式获得：以所述临时新分区的最低点高程作为初始的所述高程下限值，所述临时新分区的高程上限值为所述高程下限值与所述高差限值之和，计算所述临时新分区的对应于所述高程下限值和高程上限值的超限面积；对所述高程下限值增加一高程增量而获得新的高程下限值，由此计算新的高程上限值并进而计算新的超限面积，重复执行增加所述高程增量而获得新的高程下限值、高程上限值和超限面积的步骤以获得多个超限面积值；根据所述多个超限面积值中的最小值计算所述最小超限面积比例；
或者
以所述临时新分区的最高点高程作为初始的所述高程上限值，所述临时新分区的高程下限值为所述高程上限值与所述高差限值之差，计算所述临时新分区的对应于所述高程下限值和高程上限值的超限面积；对所述高程上限值减去一高程减量而获得新的高程上限值，由此计算新的高程下限值并进而计算新的超限面积，重复执行减去所述高程减量而获得新的高程上限值、高程下限值和超限面积的步骤以获得多个超限面积值；根据所述多个超限面积值中的最小值计算所述最小超限面积比例。
在本发明的各实施例中，优选地，所述合并还包括：如果所述相邻分区的最高点的高程与飞行安全高度之和小于绝对航高，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述飞行安全高度的合并直到不能合并为止。
在本发明的各实施例中，优选地，在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述基准面容差阈值的合并之后，再进行所述基于所述超限面积比例阈值的合并；
和/或
在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之后，再进行所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并；和/或
在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之后，再进行所述基于所述飞行安全高度的合并；和/或
在完成所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之前和/或之后，再进行所述基于所述飞行安全高度的合并。
在本发明的各实施例中，优选地，所述基准面容差阈值在平原地形类型中是0，在丘陵地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/10，在山区地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/6，在高山区地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/5，所述航摄区域高程差为所述航摄区域内的最高点高程与最低点高程的差值。
在本发明的各实施例中，优选地，所述超限面积比例阈值在平原、丘陵、山区、高山区的地形类型中分别为：0，0-0.05，0-0.10，0-0.20。
在本发明的各实施例中，优选地，进一步包括：
在将所述相邻分区合并之后，对所述分区的边界进行修整。
在本发明的各实施例中，优选地，所述修整包括运用道格拉斯扑克法对所述分区的边界进行修整。
在本发明的各实施例中，优选地，所述修整还包括将所述分区的超出所述航摄区域范围的部分删除。
通过本发明提供的航摄分区方法，能够更合理的划分航摄分区，又不需要对航摄区域内的地形进行更深入的了解，从而能够显著提高航摄质量和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1为本发明航摄分区方法的实施例的流程图；
图2为本发明航摄分区方法的实施例的流程图；
图3为本发明航摄分区方法的实施例的迭代自组织图幅聚类算法流程图；
图4为本发明航摄分区方法的实施例的迭代自组织图幅合并算法流程图；
图5为本发明航摄分区方法的实施例的迭代自组织分区合并算法流程图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供了一种航摄分区方法，其特征在于，包括：
根据航摄分区的高差限值将航摄区域内的多个图幅聚类形成一个或多个类组，其中每个所述类组中包括至少一个由所述图幅构成的分区，其中，所述高差限值为所述航摄分区的高度差的容许最大值；
在每个所述类组中，对相邻分区进行合并，其中：
所述合并包括：如果所述相邻分区中的最高点和最低点的高程之差小于所述高差限值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述高差限值的合并直到不能
所述合并还包括：如果所述相邻分区的基准面的高度的差值小于基准面容差阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述基准面容差阈值的合并直到不能合并为止，其中，所述基准面容差阈值为所述相邻的两个分区的基准面高度的差值的容许最大值。
航摄区域包括多个图幅，根据航摄容许的高差限值将该航摄区域内的多个图幅进行聚类，形成一个或多个类组。所述图幅为给定的具有固定比例尺的图幅。本发明中，将所述图幅作为所述航摄分区的最小单元。所述聚类为先对所述图幅根据数字高程模型进行虚拟分割，根据所述航摄区域内容许的高差限值将所述航摄区域划分成一个或多个类组，每个类组中包括至少一个由所述图幅构成的分区。
应当理解，所述高差限值为所述航摄分区的高度差所容许最大值，即分区中的最高点高程与最低点高程的差不能大于某一个值，这里的某一个值即为所述高差限值。
将每个所述类组中的相邻分区进行合并。所述合并包括：如果所述相邻分区中的最高点和最低点的高程之差小于所述高差限值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止。其中所述高差限值为当航摄比例尺小于1∶7000时，所述分区内的地形高差不应大于四分之一相对航高(以所述分区的平均高度平面为相对航高)；当航摄比例尺大于或等于1∶7000时，所述分区内的地形高差不应大于六分之一相对航高。重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止。
如果所述相邻分区的基准面的高度的差值小于基准面容差阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述基准面容差阈值的合并直到不能合并为止，其中，所述基准面容差阈值为所述相邻的两个分区的基准面高度的差值的容许最大值。计算所述相邻分区的基准面，得到所述相邻分区基准面的高度差值。当所述相邻分区基准面高度差值小于所述基准面容差阈值时，则将所述相邻分区合并。
应理解，相邻的所述分区可能由于不同的地形，因而地表起伏较大，所以需要考虑所述相邻分区的地形接近的程度，这里增加所述基准面容差阈值的概念，可以判断所述相邻分区的地形是否差别较大，从而更准确的进行航摄分区。
应理解，本发明的实施例中所述的基于所述高差限值的合并与所述的基于所述基准面容差阈值的合并这两个步骤的顺序可根据需要而调整，而不必按照固定顺序执行。
通过本发明提供的航摄分区方法，能够更合理的划分航摄分区。
在本发明的各实施例中，优选地，所述合并还包括：如果由所述相邻分区共同组成的临时新分区的最小超限面积比例小于超限面积比例阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述超限面积比例阈值的合并直到不能合并为止，其中，所述超限面积比例是所述临时新分区的超限区域的面积与所述临时新分区的总面积的比值，所述超限区域的面积为低于所述临时新分区的高程下限值的区域的面积和高于所述新分区的高程上限值的区域的面积之和，所述高程下限值在所述临时新分区的最低点高程以上而且所述高程上限值在所述临时新分区的最高点高程以下。
应理解，在合并所述分区的过程中，分区范围内难免回有少量的地势高的点和地势低的点，由于这些点的存在，使分区的高差不能满足所述高差限值，从而使所述分区过于破碎。为了解决该问题，就需要消除这些地势高的点和地势低的点对所述分区合并的影响。所以本发明采用超限面积比例的方法降低这些地势高的点和地势低的点对所述分区合并的影响。
在本发明的各实施例中，优选地，最小超限面积比例通过以下方式获得：以所述临时新分区的最低点高程作为初始的所述高程下限值，所述临时新分区的高程上限值为所述高程下限值与所述高差限值之和，计算所述临时新分区的对应于所述高程下限值和高程上限值的超限面积；对所述高程下限值增加一高程增量而获得新的高程下限值，由此计算新的高程上限值并进而计算新的超限面积，重复执行增加所述高程增量而获得新的高程下限值、高程上限值和超限面积的步骤以获得多个超限面积值；根据所述多个超限面积值中的最小值计算所述最小超限面积比例；
或者
以所述临时新分区的最高点高程作为初始的所述高程上限值，所述临时新分区的高程下限值为所述高程上限值与所述高差限值之差，计算所述临时新分区的对应于所述高程下限值和高程上限值的超限面积；对所述高程上限值减去一高程减量而获得新的高程上限值，由此计算新的高程下限值并进而计算新的超限面积，重复执行减去所述高程减量而获得新的高程上限值、高程下限值和超限面积的步骤以获得多个超限面积值；根据所述多个超限面积值中的最小值计算所述最小超限面积比例。
应理解，实际上不必计算出所述超限面积比例的最小值，而是只要有一个超限面积比例的值小于超限面积比例阈值，则可推断出所述超限面积比例的最小值必然小于所述超限面积比例阈值，则合并。
在本发明的各实施例中，优选地，所述合并还包括：如果所述相邻分区的最高点的高程与飞行安全高度之和小于绝对航高，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述飞行安全高度的合并直到不能合并为止。
应理解，在航飞过程中，航飞具有飞行安全高度的规定。本发明采用所述绝对航高对所述相邻分区合并进行限制。增强了所述航摄分区的合理性。
在本发明的各实施例中，优选地，在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述基准面容差阈值的合并之后，再进行所述基于所述超限面积比例阈值的合并。在具体分区时，可以采取此种顺序进行划分。选定一个所述分区为起始分区，查找到与所述分区相邻的分区，找到所述相邻分区中的总的最高点和最低点高程，计算最高点和最低点高程之差，如果小于所述高差限值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止。计算所述相邻分区的基准面的高度的差值，如果所述相邻分区的基准面的高度的差值小于基准面容差阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述基准面容差阈值的合并直到不能合并为止。计算所述相邻分区的超限面积比，找到所述相邻分区的超限区域的面积，如果超限区域的面积小于所述超限面积比例阈值，则将所述相邻分区合并。
在本发明的各实施例中，优选地，在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之后，再进行所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并。在具体分区时，可以采取此种顺序进行划分。选定一个所述分区为起始分区，找到与所述分区相邻的分区，查找到所述相邻分区中的总的最高点和最低点高程，计算最高点和最低点高程之差，如果小于所述高差限值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止。如果最高点和最低点之差不小于所述高差限值，则计算所述相邻分区的超限面积比，找到所述相邻分区的超限区域的面积，如果超限区域的面积小于所述超限面积比例阈值，则将所述相邻分区合并。计算所述相邻分区的基准面高程的差值，如果所述相邻分区的基准面高程的差值小于基准面容差阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述基准面容差阈值的合并直到不能合并为止。
在本发明的各实施例中，优选地，在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之后，再进行所述基于所述飞行安全高度的合并。在具体分区时，可以采取此种顺序进行划分。选定一个所述分区为起始点，找到与所述分区相邻的分区，找到所述相邻分区中的总的最高点和最低点，计算最高点和最低点之差，如果小于所述高差限值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止。如果最高点和最低点之差不小于所述高差限值，则计算所述相邻分区的超限面积比，找到所述相邻分区的超限区域的面积，如果所述相邻分区的超限面积比例小于所述超限面积比例阈值，则将所述相邻分区合并。然后再通过所述飞行安全高度对所述分区进行合并。
在本发明的各实施例中，优选地，在完成所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之前和/或之后，再进行所述基于所述飞行安全高度的合并。计算所述相邻分区的基准面的高度的差值，如果所述相邻分区的基准面的高度的差值小于基准面容差阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述基准面容差阈值的合并直到不能合并为止。然后计算所述相邻分区的超限面积比例，如果所述相邻分区的超限面积比例如果超限区域的面积小于所述超限面积比例阈值，则将所述相邻分区合并。之后将合并后的所述相邻分区进行基于飞行安全高度的合并。所述基于所述飞行安全高度的合并可以放在所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之后，也可以放在所述基于所述飞行安全高度的合并可以放在所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之前。
在本发明的各实施例中，优选地，所述基准面容差阈值在平原地形类型中是0，在丘陵地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/10，在山区地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/6，在高山区地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/5，所述航摄区域高程差为所述航摄区域内的最高点高程与最低点高程的差值。
应理解，本发明中采用的合并所述相邻分区的方法的顺序并不是固定的，可以相互置换，为不同的航摄分区提供了不同的方案，依照实施者的具体情况而定。
在本发明的各实施例中，优选地，所述超限面积比例阈值在平原、丘陵、山区、高山区的地形类型中分别为：0，0-0.05，0-0.10，0-0.20。因为所述分区中存在过多的地势高的点和地势低的点又会影响整个航飞的质量，所以引入了一个极值点在所述分区内的比例，以进行限定。
在本发明的各实施例中，优选地，进一步包括：
在将所述相邻分区合并之后，对所述分区的边界进行修整。
在本发明的各实施例中，优选地，所述修整包括运用道格拉斯扑克法对所述分区的边界进行修整。对于所述分区的边界存在多个不需要的点时，可以将此点忽略。
在本发明的各实施例中，优选地，所述修整还包括将所述分区的超出所述航摄区域范围的部分删除。此步骤能够更加完善所述分区，能够使分区更明确。
在一个实施例中，如图1所示，为本发明航摄分区方法的实施例的流程图，具体如下：
步骤101：根据航摄分区的高差限值将航摄区域内的多个图幅聚类形成一个或多个类组，其中每个所述类组中包括至少一个由所述图幅构成的分区，其中，所述高差限值为所述航摄分区的高度差的容许最大值。
步骤102：如果所述相邻分区中的最高点和最低点的高程之差小于所述高差限值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止。
步骤103：如果由所述相邻分区共同组成的临时新分区的最小超限面积比例小于超限面积比例阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述超限面积比例阈值的合并直到不能合并为止。
步骤104：如果所述相邻分区的基准面的高度的差值小于基准面容差阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述基准面容差阈值的合并直到不能合并为止。
步骤105：如果所述相邻分区的最高点的高程与飞行安全高度之和小于绝对航高，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述飞行安全高度的合并直到不能合并为止。
步骤106：运用道格拉斯扑克法对所述分区的边界进行修整。
步骤107：将所述分区的超出所述航摄区域范围的部分删除。
这样，通过步骤101根据航摄分区的高差限值将航摄区域内的多个图幅聚类形成一个或多个类组，其中每个所述类组中包括至少一个由所述图幅构成的分区，其中，所述高差限值为所述航摄分区的高度差的容许最大值。
航摄区域包括多个图幅，根据航摄容许的高差限值将该航摄区域内的多个图幅进行聚类，形成一个或多个类组。所述图幅为给定的具有固定比例尺的图幅。本发明中，将所述图幅作为所述航摄分区的最小单元。所述聚类为先对所述图幅根据数字高程模型进行虚拟分割，根据所述航摄区域内容许的高差限值将所述航摄区域划分成一个或多个类组，每个类组中包括至少一个由所述图幅构成的分区。
应当理解，所述高差限值为所述航摄分区的高度差所容许最大值，即分区中的最高点高程与最低点高程的差不能大于某一个值，这里的某一个值即为所述高差限值。
通过步骤102至步骤105将所述分区进行合并。
步骤102为根据所述高差限值对所述相邻分区进行合并。如果所述相邻分区中的最高点和最低点的高程之差小于所述高差限值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止。
其中本实施例中所述高差限值为当航摄比例尺小于1∶7000时，所述分区内的地形高差不应大于四分之一相对航高(以所述分区的平均高度平面为相对航高)；当航摄比例尺大于或等于1∶7000时，所述分区内的地形高差不应大于六分之一相对航高。重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止。
步骤103为根据超限面积比例对所述相邻分区进行合并。如果由所述相邻分区共同组成的临时新分区的最小超限面积比例小于超限面积比例阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述超限面积比例阈值的合并直到不能合并为止。
应理解，实际上不必计算出所述超限面积比例的最小值，而是只要有一个超限面积比例的值小于超限面积比例阈值，则可推断出所述超限面积比例的最小值必然小于所述超限面积比例阈值，则合并。
其中，所述超限面积比例是所述临时新分区的超限区域的面积与所述临时新分区的总面积的比值，所述超限区域的面积为低于所述临时新分区的高程下限值的区域的面积和高于所述新分区的高程上限值的区域的面积之和，所述高程下限值在所述临时新分区的最低点高程以上而且所述高程上限值在所述临时新分区的最高点高程以下。
应理解，在合并所述分区的过程中，分区范围内难免回有少量的地势高的点和地势低的点，由于这些点的存在，使分区的高差不能满足所述高差限值，从而使所述分区过于破碎。为了解决该问题，就需要消除这些地势高的点和地势低的点对所述分区合并的影响。所以本发明采用超限面积比例的方法降低这些地势高的点和地势低的点对所述分区合并的影响。
而最小超限面积比例通过以下方式获得：
以所述临时新分区的最低点高程作为初始的所述高程下限值，所述临时新分区的高程上限值为所述高程下限值与所述高差限值之和，计算所述临时新分区的对应于所述高程下限值和高程上限值的超限面积；对所述高程下限值增加一高程增量而获得新的高程下限值，由此计算新的高程上限值并进而计算新的超限面积，重复执行增加所述高程增量而获得新的高程下限值、高程上限值和超限面积的步骤以获得多个超限面积值；根据所述多个超限面积值中的最小值计算所述最小超限面积比例；
或者
以所述临时新分区的最高点高程作为初始的所述高程上限值，所述临时新分区的高程下限值为所述高程上限值与所述高差限值之差，计算所述临时新分区的对应于所述高程下限值和高程上限值的超限面积；对所述高程上限值减去一高程减量而获得新的高程上限值，由此计算新的高程下限值并进而计算新的超限面积，重复执行减去所述高程减量而获得新的高程上限值、高程下限值和超限面积的步骤以获得多个超限面积值；根据所述多个超限面积值中的最小值计算所述最小超限面积比例。
但是，所述分区中存在过多的地势高的点和地势低的点又会影响整个航飞的质量，所以引入了一个极值点在所述分区内的比例，以进行限定。所述超限面积比例阈值在平原、丘陵、山区、高山区的地形类型中分别为：0，0-0.05，0-0.10，0-0.20。
步骤104为根据基准面容差阈值进行合并。如果所述相邻分区的基准面的高度的差值小于基准面容差阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述基准面容差阈值的合并直到不能合并为止。
应理解，在应用所述高差限值对所述分区进行合并后，由于不同的地形，比如丘陵、山区、高山区的地形起伏较大，就必须考虑所述相邻分区的地形接近程度。这里用所述基准面容差阈值进行限定，表示在相邻分区的基准面相差不大时，可以合并所述相邻分区。
所述基准面容差阈值在平原地形类型中是0，在丘陵地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/10，在山区地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/6，在高山区地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/5，所述航摄区域高程差为所述航摄区域内的最高点高程与最低点高程的差值。
步骤105为根据绝对航高对所述相邻分区进行合并。如果所述相邻分区的最高点的高程与飞行安全高度之和小于绝对航高，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述飞行安全高度的合并直到不能合并为止。
应理解，在航飞过程中，航飞具有飞行安全高度的规定。本发明采用所述绝对航高对所述相邻分区合并进行限制。增强了所述航摄分区的合理性。
其中，步骤102和步骤104顺序可以互换，步骤105可以位于步骤103之后，也可以为与步骤104和步骤103的组合之前。
即在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述基准面容差阈值的合并之后，再进行所述基于所述超限面积比例阈值的合并；和/或
在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之后，再进行所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并；和/或
在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之后，再进行所述基于所述飞行安全高度的合并；和/或
在完成所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之前和/或之后，再进行所述基于所述飞行安全高度的合并。
步骤106为运用道格拉斯扑克法对所述分区的边界进行修整。将所述分区的边界修整整齐。对于所述分区的边界存在多个不需要的点时，可以将此点忽略。
步骤107：将所述分区的超出所述航摄区域范围的部分删除。此步骤能够更加完善所述分区，能够使分区更明确。
其中，步骤106和步骤107的先后顺序不固定，可以互换。
通过本发明提供的航摄分区方法，不需要对所要分区的区域有详细的了解和熟悉，合理的划分了航摄分区，提高了算法对各种不同地形的适应性。
在一个实施例中，如图2所示，采用迭代自组织的航摄分区方法，其中，将成图的图幅作为航摄分区的最小单元，利用迭代自组织方式对航摄区域中的图幅进行分类(例如可包括图幅划分、图幅检索、图幅聚类)，然后再用超限面积比例和高差限值对分类结果进行图幅合并生成分区；然后根据基准面容差阈值、飞行安全高度等参数进行相邻分区的迭代自组织合并，每次合并之后都进行新的分区的基准面高度的计算，直至不能合并为止，然后进行分区边界点数据压缩、分区边界裁剪和分区自动编号，从而完成航摄分区。
在一个实施例中，迭代自组织图幅聚类、迭代自组织图幅合并、和迭代自组织分区合并三个步骤的具体流程图可见图3、图4和图5。具体步骤为：
1.根据航摄技术设计对成图比例尺的要求，对航摄区域的外接矩形范围内的DEM数据按图幅范围进行虚拟分割，以便确定航摄分区的最小单元。
2.按照航摄区域进行空间查找，检索出与航摄区域多边形相交的所有图幅Zi，i＝1，2，...，n，并且求出各个图幅的基准面高程
最高点高程(高程上限值)
和最低点高程(高程下限值)
3.然后根据航摄区域内的最高点高程值HMax和最低点高程值HMin，把航摄区域划分为10个聚类Sj，j＝1，2...，10，每个聚类的初始基准面的高程值为
4.然后将所有的图幅分给距离最近的聚类Sj，假如
Di＝min(|HbZi-HbSj|)，i＝1，2，......，n，j＝1，2，......，10即，该图幅的基准面高程和聚类基准面高程差最小，则Zi∈Sj。
5.统计聚类Sj中的图幅数量Nj，并重新计算该聚类的基准面高程
然后计算该聚类中图幅的最高点基准面高程
和最低点基准面高程
6.如果所有聚类内的图幅数量Nj与上次聚类中无变化，进入步骤7，否则，进入步骤3，重新进行迭代。
7.然后将位置在最左上角的图幅Zi作为第一个候选航摄分区Bi，判断i＜n(n为图幅个数)，如果是进入步骤8，否则完成图幅合并，进入步骤11。
8.然后检索与Bi相邻、属于同一聚类Sj并且未合并的图幅ZB相邻，如果找到，则计算合并之后的新分区的最高点和最低点的高程之差ΔH，否则选取下i＝i+1，进入步骤7。然后判断ΔH＜Hlimit，如果是，合并该图幅Zk，否则，进入步骤9。
9.如果
Sout——高程超限区域的面积SnewBlock——合并后新航摄分区的面积’
则合并该图幅Zi，否则不合并，进入步骤8。
10.图幅合并之后修改图幅标识，然后计算分区Bi的基准面高程
最高点高程
和最低点高程
进入步骤8。
11.分区合并次数k＝1(初始化一个非零值)
12.如果判断出k＝0，则分区合并结束，进入步骤20，否则，k＝0，i＝0，进入步骤13。
13.选择航摄分区Bi作为候选分区，j＝i+1。
14.如果j＜n-i，进入步骤15，否则进入步骤19。
15.如果Bi与Bj相邻，则进入步骤16，否则j＝j+1，进入步骤14。
16.如果Bi与Bj的基准面高程之差小于基准面高差限值Hblimit，则进入步骤17，否则j＝j+1，进入步骤14。
17.计算合并之后的分区基准面高程并计算飞行航高
其中，H相表示飞行的相对航高，H绝表示设计的飞行高度。如果H绝＜H安，进入步骤18，否则j＝j+1，进入步骤14。
18.合并两个分区，重新计算Bi特征值，删除Bj，k＝k+1，j＝j+1，进入步骤14。
19.i＝i+1，如果i＜n(n表示更新后的分区个数)，进入步骤13，否则进入步骤12。
20.用道格拉斯扑克法删除分区边界中的冗余点。
21.航摄分区边界裁剪。
22.并重新对所有的分区进行编号。
图3、4、5中分别显示出在迭代自组织图幅聚类、迭代自组织图幅合并、迭代自组织分区合并三个步骤的优选方式，不过应理解，这三种优选实施例是相互独立的，既可以单独采用某一种或两种优选方式，也可以同时采用这三种优选方式。
本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。
显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种航摄分区方法，其特征在于，包括：
根据航摄分区的高差限值将航摄区域内的多个图幅聚类形成一个或多个类组，其中每个所述类组中包括至少一个由所述图幅构成的分区，其中，所述高差限值为所述航摄分区的高度差的容许最大值；
在每个所述类组中，对相邻分区进行合并，其中：
所述合并包括：如果所述相邻分区中的最高点和最低点的高程之差小于所述高差限值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述高差限值的合并直到不能合并为止；
所述合并还包括：如果所述相邻分区的基准面的高度的差值小于基准面容差阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述基准面容差阈值的合并直到不能合并为止，其中，所述基准面容差阈值为所述相邻的两个分区的基准面高度的差值的容许最大值。
2.如权利要求1所述的航摄分区方法，其特征在于，所述合并还包括：
如果由所述相邻分区共同组成的临时新分区的最小超限面积比例小于超限面积比例阈值，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述超限面积比例阈值的合并直到不能合并为止，其中，所述超限面积比例是所述临时新分区的超限区域的面积与所述临时新分区的总面积的比值，所述超限区域的面积为低于所述临时新分区的高程下限值的区域的面积和高于所述新分区的高程上限值的区域的面积之和，所述高程下限值在所述临时新分区的最低点高程以上而且所述高程上限值在所述临时新分区的最高点高程以下。
3.如权利要求2所述的航摄分区方法，其特征在于，最小超限面积比例通过以下方式获得：
以所述临时新分区的最低点高程作为初始的所述高程下限值，所述临时新分区的高程上限值为所述高程下限值与所述高差限值之和，计算所述临时新分区的对应于所述高程下限值和高程上限值的超限面积；对所述高程下限值增加一高程增量而获得新的高程下限值，由此计算新的高程上限值并进而计算新的超限面积，重复执行增加所述高程增量而获得新的高程下限值、高程上限值和超限面积的步骤以获得多个超限面积值；根据所述多个超限面积值中的最小值计算所述最小超限面积比例；
或者
以所述临时新分区的最高点高程作为初始的所述高程上限值，所述临时新分区的高程下限值为所述高程上限值与所述高差限值之差，计算所述临时新分区的对应于所述高程下限值和高程上限值的超限面积；对所述高程上限值减去一高程减量而获得新的高程上限值，由此计算新的高程下限值并进而计算新的超限面积，重复执行减去所述高程减量而获得新的高程上限值、高程下限值和超限面积的步骤以获得多个超限面积值；根据所述多个超限面积值中的最小值计算所述最小超限面积比例。
4.如权利要求1至3中任一项所述的航摄分区方法，其特征在于，所述合并还包括：
如果所述相邻分区的最高点的高程与飞行安全高度之和小于绝对航高，则将所述相邻分区合并，重复这种基于所述飞行安全高度的合并直到不能合并为止。
5.如权利要求1至4中任一项所述的航摄分区方法，其特征在于，
在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述基准面容差阈值的合并之后，再进行所述基于所述超限面积比例阈值的合并；和/或
在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之后，再进行所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并；和/或
在完成所述基于所述高差限值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之后，再进行所述基于所述飞行安全高度的合并；和/或
在完成所述基于所述基准面容差阈值的合并和所述基于所述超限面积比例阈值的合并之前和/或之后，再进行所述基于所述飞行安全高度的合并。
6.如权利要求1至5中任一项所述的航摄分区方法，其特征在于，所述基准面容差阈值在平原地形类型中是0，在丘陵地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/10，在山区地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/6，在高山区地形类型中小于所述航摄区域高程差的1/5，所述航摄区域高程差为所述航摄区域内的最高点高程与最低点高程的差值。
7.如权利要求1至6中任一项所述的航摄分区方法，其特征在于，所述超限面积比例阈值在平原、丘陵、山区、高山区的地形类型中分别为：0，0-0.05，0-0.10，0-0.20。
8.如权利要求1至7中任一项所述的航摄分区方法，其特征在于，进一步包括：
在将所述相邻分区合并之后，对所述分区的边界进行修整。
9.如权利要求1至8中任一项所述的航摄分区方法，其特征在于，所述修整包括运用道格拉斯扑克法对所述分区的边界进行修整。
10.如权利要求1至9中任一项所述的航摄分区方法，其特征在于，所述修整还包括将所述分区的超出所述航摄区域范围的部分删除。
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