Page 23 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第6期

第 50 卷第 6 期 甄 杰等：面向应急通信选址的增强卷积神经网络山顶点快速提取方法 1045

图 2 山顶点特征数据制作流程
Fig. 2 Production Process of Peak Points Feature Data

2.2 山顶点筛选条件 地 理 方 向 ，坡 向 值 沿 顺 时 针 方 向 呈 明 显 递 增
为保证四川高山峡谷地貌区的应急通信，通 趋势。
常选择无遮挡且满足一定信号覆盖条件的山顶
点作为应急通信节点的候选点。但是山顶点是
难以精确量化的地理对象，局部区域内的高程极
大值位置点并不一定都是山顶点，并且只有少部
分山顶点地形遮蔽条件良好，可作为应急通信节
点的候选点。
典型二维化山顶点如图 3 所示。其中， H 表
示海拔， S 表示距离， ΔH、 ΔS 分别表示高差和距
离差， A~F 分别表示不同特点的山顶点。分析
图 3 典型二维化山顶点示意图
可知，点 A 为面积较大的高原或面积较小的平台
Fig. 3 Diagram of Peak Points of Typical 2D Mountains
与断崖的交界处，山体一侧利于信号传播，但容
易被忽视；点 B、 C 为高处山顶点，点 C 高程较高，
2.3 样本数据集构建
但 存 在 如 点 B 位 于 山 脊 线 上 的 点 ， ΔH 与 ΔS 过
使用应急通信山顶点特征数据集制作样本
小，易对点 C 造成干扰，可通过高差与距离差进
数据集。将特征数据裁剪成大小相同的矩形数
行过滤；点 D、 E 为较低高程山顶点，多为山谷内
据，通过软件辅助人工标绘的方式，根据以上山
或集水区内的局部凸起， ΔH 与 ΔS 过小，不利于
顶区域筛选条件对数据中存在的山顶区域进行
信号传播，可通过高差与坡度进行过滤；点 F 四周
框选，以最大封闭等高线外侧边缘为基准，在保
遮挡较少，利于信号传播。保留点 A、 C、 F 类似山
留有效特征信息的同时减少无效信息干扰，保存
顶点，过滤点 B、 D、 E 类似山顶点，结合特征数据
标注框左上角和右下角的像素坐标分别为（x min，
集，本文给出山顶区域筛选条件如下：
y min ）、（x max， y max ），保证数据与标签一一对应，形成
1）位于区域最大封闭等高线上及内部；
模型训练用样本数据集。
2）封闭等高线内部区域高程大于或等于封
闭等高线上区域； 3 研究方法
3）封闭等高线上及内部存在坡度为 0°~10°
或 80°~90°区域，同时封闭等高线附近形成坡度 3.1 总体框架
突变带，坡度变率提高，由边缘到核心坡度渐小； 首先使用 DEM 与相关数据融合的方法制作
4）封闭等高线内部存在一个或多个区域坡 山顶点特征数据集，提高山顶区域特征信息，分
向 呈 放 射 状 分 布 ，即 分 类 映 射 后 1~8 代 表 8 个 析满足应急通信山顶区域筛选条件；然后通过融