一种基于航道水深数据的自动化碍航分析方法及系统

摘要

本发明提供一种基于航道水深数据的自动化碍航分析方法及系统，包括采用基于规则格网的地形建模方法建立河道地形数字水深模型；水深分级设色并标识潜在碍航区；绘制航标线；提取航道中轴线；利用航道中轴线、航道标准宽度及航道维护通航水位，采用基于规则格网的地形三维建模方法建立设计航道三维模型；提取实际碍航区并分级设色。本发明采用数字建模技术对航道地形进行数字建模，并基于地理可视化、计算机、三维空间分析等技术，按照航道碍航分析过程实现航道碍航区域的自动化提取，提高了碍航分析效率与碍航分析结果精度。

主权项

一种基于航道水深数据的自动化碍航分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10，建立河道地形数字水深模型，包括以下子步骤，步骤S101，删除原始航道水深点数据中的异常数据；步骤S102，对步骤S101所得结果，进行插值处理，得到插值加密后的水深点数据；步骤S103，利用步骤S102所得插值加密后的水深点数据，建立河道地形等深线模型；步骤S104，利用步骤S102所得插值加密后的水深点数据、步骤S103所得河道地形等深线模型、河道地形特征数据，采用基于规则格网的地形建模方法建立河道地形数字水深模型，得到河道地形数字水深模型数据；所述河道地形数字水深模型中，格网单元属性值表示河道地形的水下高程，格网范围是整个河道水域分布空间；步骤S20，水深分级设色并标识潜在碍航区，包括以下子步骤，步骤S201，根据河道边界裁切由步骤S10所得河道地形数字水深模型数据，得到剔除陆上区域的河道地形数字水深模型数据；步骤S202，根据航道维护通航水位，对步骤S201所得河道地形数字水深模型数据进行水深分级设色，包括按照水深小于航道维护通航水位水深、水深等于或者大于航道维护通航水位水深的规则将河道数字式水深模型数据相应分类为潜在碍航区与通航安全区；根据预设的设色规则，分别对潜在碍航区与通航安全区进行水深分级设色处理，得到标识潜在碍航区的河道地形数字水深模型数据；步骤S30，绘制航标线，包括以下子步骤，步骤S301，图层叠置，包括将由步骤S20得到的标识潜在碍航区的河道地形数字水深模型数据与航标数据叠置；步骤S302，绘制航标线，包括将航道两侧标示航道界限的航标自动连线，生成初始航标线；再对初始航标线进行修正，原则是在规避潜碍航区前提下，使两侧的航标线尽量经过相应侧标示航道界限的航标点，并沿河道走势尽量靠近河道边缘，得到航标线数据；步骤S40，利用由步骤S30得到的航标线数据，采用中轴线提取算法，提取航道中轴线；步骤S50，利用步骤S40所得航道中轴线，根据航道标准宽度及航道维护通航水位，采用基于规则格网的地形三维建模方法建立设计航道三维模型，得到设计航道三维模型数据；所述设计航道三维模型中，格网单元属性值表示水下高程，等于航道维护通航水位，格网范围为由中轴线与航道标准宽度确定的航道区域； 步骤S60，提取实际碍航区并分级设色，包括以下子步骤，步骤S601，将由步骤S10得到的河道地形数字水深模型数据与由步骤S50得到的设计航道三维模型数据进行叠置分析，在设计航道范围内，提取河道地形数字水深模型数据中水下高程大于设计航道三维模型对应水下高程的区域，作为实际碍航区；步骤S602，根据预设的设色规则，对实际碍航区进行水深分级设色，得到航道实际碍航区分级设色图。