[發明專利]一種水下地形動態跟蹤測量方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201410188016.X
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN105091868B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 杜銳;李國平;張勇勇;吳彩娥;雒衛民
• 申請（專利權）人: 上海勘測設計研究院;上海城投原水有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01C7/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及地形測量技術領域，特別是涉及一種水下地形動態跟蹤測量方法、裝置及系統。

背景技術

在水下地形測量中，測深軟件通過GPS數據進行導航，同時將接收的測深數據顯示在軟件界面上，在測量過程中作業員只能實時看到每個測點處的深度值，而不是該點處地形的高程值，目前國內外常用的測深軟件如中海達、hypack等均是這樣的工作模式，要獲取測點的高程值必須通過后處理軟件來匹配GPS-RTK數據或者驗潮數據。

上述作業模式對于常規性的水下地形測量是滿足要求的，但是對于水下地形的動態跟蹤測量則有其不足之處。動態跟蹤測量的目的是要比較當前測量數據相對于上一期或者其他歷史數據的變化，傳統的做法同樣是通過后處理軟件匹配好測點高程值之后進行兩期數據對比，這種數據處理模式必須是在當天測量外業工作結束之后進行，而在測量過程中只能按照計劃的測線測量。等后處理比對的結果出來后如果發現有沖刷異常，需要進行復測或者擴測的話只能等下一次外業工作，而且無法預測需要擴測的區域范圍，因此不僅耽誤了險情的預報，還增加了外業測量的成本，對于一些監測頻次較高，對測量資料成果需求迫切的項目尤其影響。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種水下地形動態跟蹤測量方法、裝置及系統，以解決上述現有技術中水下地形測量數據利用缺陷的問題。

為實現上述目標及其他相關目標，本發明提供一種水下地形動態跟蹤測量方法，包括：按預設觀測數據結構來儲存所觀測的水下地形的歷史觀測數據；通過當前測點的坐標自所述儲存內容中檢索出當前測點所在測線的歷史觀測數據；實時更新當前觀測數據，并與檢索出的歷史觀測數據加以對比分析，以實時計算出當前測點所在水下地形的沖刷值或淤積值；在檢測到所述沖刷值或淤積值超過預設報警值時，進行報警，并將所述沖刷值或淤積值超過預設報警值的水下地形范圍作為異常范圍來指導測線復測或者地形擴測。

優選的，所述水下地形動態跟蹤測量方法，還包括：通過所述儲存的歷史觀測數據來進行所述異常范圍內的復測及地形擴測工作。

優選的，所述測線為斷面測線；所述歷史觀測數據還包括：各所述斷面具有的斷面號及斷面基點。

優選的，在所述按預設觀測數據結構來儲存各測次所觀測的水下地形的歷史觀測數據之前，還包括：根據實時檢測到的水深測量值以建立用于所述水下地形斷面觀測的包含多個斷面基點的測線；其中，每條測線的基點均設定于每次觀測所測量范圍以外。

優選的，所述預設觀測數據結構包括：頭文件及與其關聯的數據文件；其中，所述頭文件寫入有用于供進行所述檢索的歷史觀測數據的描述信息，所述描述信息包括：歷史測點的坐標；所述數據文件寫入有所述歷史觀測數據。

為實現上述目標及其他相關目標，本發明提供一種水下地形動態跟蹤測量裝置，包括：儲存單元，用于按預設觀測數據結構來儲存所觀測的水下地形的歷史觀測數據；檢索單元，通過當前測點的坐標自所述儲存內容中檢索出當前測點所在測線的歷史觀測數據；計算單元，用于實時更新當前觀測數據，并與檢索出的歷史觀測數據加以對比分析，以實時計算出當前測點所在水下地形的沖刷值或淤積值；報警單元，用于在檢測到所述沖刷值或淤積值超過預設報警值時，進行報警；指導單元，將所述沖刷值或淤積值超過預設報警值的水下地形范圍作為異常范圍來指導測線復測或者地形擴測。

優選的，所述測線為斷面測線；所述歷史觀測數據還包括：各所述斷面具有的斷面號及斷面基點。

優選的，所述的水下地形動態跟蹤測量裝置，還包括：測線建立單元，用于根據實時檢測到的水深值以建立用于所述水下地形斷面觀測的包含多個斷面基點的測線；其中，每條測線的基點均設定于每次觀測所測量范圍以外。

優選的，所述預設觀測數據結構包括：頭文件及與其關聯的數據文件；其中，所述頭文件寫入有用于供進行所述檢索的歷史觀測數據的描述信息，所述描述信息包括：歷史測點的坐標；所述數據文件寫入有所述歷史觀測數據。

為實現上述目標及其他相關目標，本發明提供一種水下地形動態跟蹤測量系統，所述系統包括：如上所述的水下地形動態跟蹤測量裝置，設于PC客戶端；測深模塊，設于所述測量船，用于實時檢測并輸出水深值；導航定位模塊，設于所述測量船，用于獲取實時的位置信息以對所述測量船只提供導航，并用于實時獲取平面位置坐標及水畫的高程值；通訊模塊，連接于所述測深模塊、導航定位模塊及水下地形動態跟蹤測量裝置，用于建立所述測深模塊、導航定位模塊至所述PC客戶端的信號傳輸通路。