以剖面识及多边型拆解法进行之山脊及谷轴连线自动化辨识.docVIP

以剖面辨識及多邊型拆解法進行之 山脊及谷軸連線自動化辨識 Automatic Ridge and Valley Axes Extraction by Profile Recognition and Polygon Breaking Algorithm 張逸中致遠管理學院助理教授/成功大學近海水文中心兼任助理研究員 致遠管理學院助理教授/成功大學近海水文中心兼任助理研究員 電話：06-2744058-34 E-mail address: ycchang@mail.dwu.edu.tw Yet-Chung Chang 摘 要 地形圖上之線型特徵辨識為多數地理資訊分析所必須，但由於圖形中可能存在的局部資料不明確以及分岔處理的困難，目前此項工作的自動化尚有許多值得研究的空間。本文將介紹以作者自行發展的剖面辨識以及多邊型拆解運算法(Profile Recognition and Polygon Breaking Algorithm, 簡稱PPA)進行的自動化山脊及谷軸線型辨識。 此運算法之優勢，第一為能夠克服局部的資料不明確，不至於因此使連線意外中斷；第二為可以完整的處理不限次數層級的複雜分岔狀況，極適合於自動化流域辨識等樹枝狀分岔複雜的連線辨識工作。除此之外，目前此方法已經運用於海岸線以及透地雷達影像之辨識並獲得成效。 關鍵字：辨識、線型、線性、剖面、多邊型 Abstract To extract the linear features from topographic map is necessary for most geographic interpreters. However, the possible local data ambiguity and complexity of braches somehow forbid this process to be fully automatic. This paper introduces a new method invented by the author, which is called Profile Recognition and Polygon Breaking Algorithm (PPA), to execute a job of ridge and valley axes extraction. The main advantages of this method including: Firstly, the method can overcome most local ambiguity in the map to keep the continuity of extracted lines. Secondly, the method can fully handle the complex branch situations in any degree. It is most suitable for the case like automatic drainage extraction, which tends to be with dendritic complex branches. So far, the method had also been used to shoreline and Ground Penetration Radar (GPR) profile recognition. Keywords: recognition, linear, profile, polygon, PPA 一、前言 透過資料處理的過程，表達出二維資料圖幅中的線型特徵是多數資料分析解釋工作中所必須，其中一個最基本的例子便是山脊與山谷軸線的自動化辨識。欲達到此一目標的方式：一是強化或凸顯目標特徵；一是直接辨認特徵點加以聯結成線。 其中凸顯目標的相關研究在各個資料處理領域中都相當豐富，如震測剖面的資料處理(Robinson and Treitel, 1980)；影像處理之邊緣強化(Rosenfeld and Kak, 1982; Green, 1983)；重磁資料之高解析邊界偵測(Hsu et al., 1996)或特定地形的分佈及走向等等(Little and Deborah, 1996)。但直接以連線表達線型特徵的處理程序則較為少見，多數研究僅止於標定目標點而不加連線(Blakely and Simpson, 1986; Chorowitz et al., 1992; Pratson and Ryan, 1996)；或儘量限制線段聯結的方式，使線段群簡化到易於處理的程度(Lu and Cheng, 1990; Koike et al., 19