• 基于SuperMap iObjects C++之地形凹凸点提取

            在实际项目中，有时候会遇到这样的需求，根据DEM地形数据，我们需要根据某两点的连线，找到经过的所有山顶点和凹陷点。

            山顶点指哪些在特定邻域分析范围内，该点都比周围点高的区域。凹陷点指哪些在特定邻域分析范围内，该点都比周围点低的区域区域。DEM数据提供了丰富的地形信息，基于DEM数据如何正确有效的提取这些地形特征信息，在数字地形分析中具有重要意义。

            对于客户所遇到的这种需求，下面跟着我一起来看看在SuperMap iObjects c++中，是如何实现吧。

            首先，我们还是需要明确的一点，前期的数据处理，在这里包括dem数据的入库，在程序开发中不是每一次都要进行的操作，也不是具体的业务需求，所以所以我们通常都是使用SuperMap提供的专门用于前期处理数据的iDesktop软件工作进行数据的入库，处理。先在桌面软件中，将数据制作完成，地图配图，保存为工作空间文件（*.smwu）,组件开发直接打开数据即可，程序开发只实现业务需求。

    数据准备

    这里，我们首先需要将拿到的DEM地形数据先导入到SuperMap的数据源（*.udb或者*.udbx）中，不管是tif还是其他格式的数据都一样.

    注意：导入的时候，数据类型需要修改为“栅格”，不能按照默认的影像方式导入。     

            关于如何SuperMap iObjects c++环境的部署，以及如何打开数据不清楚的小伙伴，这里可以参考之前的博客：

    环境配置（windows环境VS + Qt）：SuperMap iObjects for C++ 入门详解（VS + Qt）_supermapsupport的博客-CSDN博客

    环境配置（windows+MFC）：SuperMap iObjects C++之MFC快速入门_supermapsupport的博客-CSDN博客_sumpermap c++配置

    环境配置（Qt Creator）：https://blog.csdn.net/supermapsupport/article/details/52609945

    数据源管理：SuperMap iObjects C++之数据源管理_supermapsupport的博客-CSDN博客_supermap怎么打开udb数据源

    好了，程序也建好了，数据也准备好了，下面就一起来看看功能是如何实现的吧：

    1. 、计算山顶点（凸点）：

    第一步：

    拿到对应的栅格数据，在SuperMap iObjects c++中，栅格数据的对象类型为UGDatasetRaster ；

    第二步：确定需要分析的目标线，我们需要分析的就是从起点到终点的所有途径点，所以我们需要把这个起始点确定好。

    第三步：确定一个分析系数：想要结果的精细度是更精细还是略微粗糙，越精细，分析的点越多，得到的结果越密集，反之，这里，我们把这个分析系数命名为interval；

    完整实现步骤：

    传入参数：

    demDataset：栅格数据集；

    Geoline：待分析的路线；

    Interval：分析系数；

    实现代码参考：

    1. UGPoint2Ds* MMapControl::FindHeightPoint(UGDatasetRaster *demDataset, UGGeoLine *geoline, UGdouble interval)
    2.  
    3. {
    4.  
    5.     try {
    6.  
    7.         UGPoint2Ds *heightPoints=new UGPoint2Ds();
    8.  
    9.         if(interval==0.0)
    10.  
    11.         {
    12.  
    13.             interval=demDataset->GetBounds().Width()/demDataset->GetWidth();
    14.  
    15.         }
    16.  
    17.         UGdouble num=geoline->GetLength()/interval;
    18.  
    19.         for (int i=1;i<num-1;i++) {
    20.  
    21.  
    22.  
    23.             UGdouble distanceBack = num * (i-1);
    24.  
    25.             UGdouble distanceNow = num * i;
    26.  
    27.             UGdouble distanceNext = num * (i+1);
    28.  
    29.  
    30.  
    31.             UGPoint2D point2dBack = geoline->FindPointOnLineByDistance(distanceBack);
    32.  
    33.             UGPoint2D point2dNow = geoline->FindPointOnLineByDistance(distanceNow);
    34.  
    35.             UGPoint2D point2dNext = geoline->FindPointOnLineByDistance(distanceNext);
    36.  
    37.  
    38.  
    39.             UGPoint pointBack;
    40.  
    41.             demDataset->XYToGrid(point2dBack,pointBack);
    42.  
    43.             UGPoint pointNow;
    44.  
    45.             demDataset->XYToGrid(point2dNow,pointNow);
    46.  
    47.             UGPoint pointNext;
    48.  
    49.             demDataset->XYToGrid(point2dNext,pointNext);
    50.  
    51.  
    52.  
    53.             UGdouble heightBack = demDataset->GetValue(pointBack.x, pointBack.y);
    54.  
    55.             UGdouble heightNow = demDataset->GetValue(pointNow.x, pointNow.y);
    56.  
    57.             UGdouble heightNext = demDataset->GetValue(pointNext.x, pointNext.y);
    58.  
    59.  
    60.  
    61.             double BN = heightBack - heightNow;
    62.  
    63.             double NN = heightNow - heightNext;
    64.  
    65.  
    66.  
    67.             if (BN * NN < 0)
    68.  
    69.             {
    70.  
    71.                 if (BN < 0)
    72.  
    73.                 {
    74.  
    75.                     heightPoints->Add(point2dNow);
    76.  
    77.                 }
    78.  
    79.             }
    80.  
    81.         }
    82.  
    83.         return heightPoints;
    84.  
    85.     } catch (double d) {
    86.  
    87.  
    88.  
    89.     }
    90.  
    91. }

    关键代码分析：

    1、UGdouble num=geoline->GetLength()/interval;

    根据分析系数，求出我们将在线上等距离提取出多少个点进行分析，系数interval越小，分析精细越高，反之。

    2、根据在线上按照等距离查找，找到相连的三个点坐标；

    UGPoint2D point2dBack = geoline->FindPointOnLineByDistance(distanceBack);

    UGPoint2D point2dNow = geoline->FindPointOnLineByDistance(distanceNow);

    UGPoint2D point2dNext = geoline->FindPointOnLineByDistance(distanceNext);

    3、根据demDataset->XYToGrid拿到对应点位在栅格数据集中所处的行列号，结果UGPoint 的x就是所处的行号，y就是所处的列号；

    UGPoint pointBack;

    demDataset->XYToGrid(point2dBack,pointBack);

    UGPoint pointNow;

    demDataset->XYToGrid(point2dNow,pointNow);

    UGPoint pointNext;

    demDataset->XYToGrid(point2dNext,pointNext);

    4、根据栅格数据集GetValue的方法可以分别拿到相连三个点位的高程值；

    UGdouble heightBack = demDataset->GetValue(pointBack.x, pointBack.y);

    UGdouble heightNow = demDataset->GetValue(pointNow.x, pointNow.y);

    UGdouble heightNext = demDataset->GetValue(pointNext.x, pointNext.y);

    5、判断中间那个点是否是转折点；

    double BN = heightBack - heightNow;

    double NN = heightNow - heightNext;

    if (BN * NN < 0)

     {

        if (BN < 0)

         {

              heightPoints->Add(point2dNow);

          }    

    }

    通过简单的数学公式比较，如果三个点所构成的折线，两条线的方向是相反的，并且前面一条线的方向是朝上的（第一个点的高度比第二个点的高度小），那中间那个点就是山顶点，就可以添加到凸点的点集合里面，最后作为结果统一返回。

            2.、计算凹陷点（凹点）

    计算凹点的实现思路跟上面是一样的，只是最后的数学公式换一下

     if (BN * NN < 0)

    {

        if (BN > 0)

         {

            lowPoints->Add(point2dNow);

          }

    }

    如果三个点所构成的折线，两条线的方向是相反的，并且前面一条线的方向是朝下的（第一个点的高度比第二个点的高度大），那第二个点就是凹陷点，就可以添加到凹点的点集合里面，最后作为结果统一返回。

    下面是一份简单的结果展示，是将返回的结果点分布添加到跟踪图层进行临时展示，其中红色代表凸点，蓝色代表凹点：

    如果结果数据需要存储起来，可以参考一下博客，将对象添加到数据集中进行保存，方便后续使用，SuperMap iObjects c++中对数据的增删改查都是通过UGRecordset，这也是一个非常重要，并且使用较多的一个关键类。具体的使用方法，参考之前的博客：

    https://blog.csdn.net/supermapsupport/article/details/111913924

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/supermapsupport/article/details/127749825