Python DEM数据填充平坦区域（基于梯度）

一、简介

DEM数据中平地是值没有局部梯度的数学水平区域。虽然平地可能自然发生，但它们在DEM中的存在也经常是DEM收集和处理中的技术问题的结果，如地形反射率的偏差、从浮点精度到整数精度的转换、噪声去除、低垂直分辨率或低水平分辨率，以及其他可能性。凹陷填充算法通常会增加DEM中平地的大小和数量，而过多的“绝对平坦”区域，不利于对水文流动的模拟，也就是它不够真实。为了后续的水文分析，还需要对DEM数据中平坦区域的栅格进行简单的填充操作，过程主要分为以下几个步骤：

1、由于DEM数据边缘部分的栅格情况较为复杂，因此这里首先排除边缘栅格，获取数据内部的栅格单元。
2、获取DEM中的候选单元格，主要有三类：(1)平坦区域栅格单元（2）定义了流向的单元格（3）至少有一个更高邻居的单元格，邻近高地形或低地形的边缘单元。
3、基于连通性标记平坦区域的栅格单元格。
4、基于候选的流向与边缘边缘单元格构建梯度。其中，远离较高地形单元格的梯度将从邻近较高地形的边缘单元开始构建。在这一步中，将注意到每个平坦单元格的最大增量数。之后基于此结果，将从邻近较低地形的边缘单元开始，构造朝向较低地形的梯度。这两种梯度叠加，就是我们最终要的梯度信息。
5、最后&