[發明專利]一種基于多波束離散數據的航跡處理及空間化管理方法

有效

• 申請號: 201911036190.1
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110941688B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 馬永;樊妙;郭燦文;馬丹;孫毅;章任群;邢喆;張峰;趙現仁;王朝陽
• 申請（專利權）人: 國家海洋信息中心
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/26
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 張博

本發明屬于海洋地理信息技術領域，主要是基于多波束離散地形數據提取中央航跡，進行離散數據空間化查看和查詢，方便離散數據檢索與管理，尤其是一種基于多波束離散數據的航跡處理及空間化管理方法，包括如下步驟：⑴Python模塊加載；⑵加載數據；⑶中央航跡計算；⑷數據矢量化；⑸矢量數據信息完善；⑹數據保存與導出；采用上述步驟可彌補現有技術的空白，以Python數據處理和空間化管理為目的，結合海底地形數據的特點，首次在GIS平臺上實現了自動化離散數據航跡提取和空間矢量化的工作。節省了人力物力，解決了大量離散數據的查看和管理不便的難題。

技術領域

本發明屬于海洋地理信息技術領域，主要是基于多波束離散地形數據提取中央航跡，進行離散數據空間化查看和查詢，方便離散數據檢索與管理，尤其是一種基于多波束離散數據的航跡處理及空間化管理方法。

背景技術

海底地形離散數據空間化管理可以直觀反映數據的分布情況。不同于柵格地形數據的覆蓋面，離散地形數據可以直觀反映數據的調查路線和分布情況，通過查看元數據實現離散地形數據的定位和查找。

傳統的地形調查航跡是通過多波束采集處理軟件對原始數據進行解析、處理、導出航跡數據，此過程需要的條件較為苛刻，且針對的主要是原始數據，離散數據不能處理。或者通過調查航次的GPS信息作為航跡，但這樣不方便對單一的測線進行查找，只能適用于整個航次，而對于中途未調查或關機沒有采集地形數據的地方，會帶來錯誤判斷。基于離散成果數據提取航跡線，不僅減弱了商業軟件、參數條件等條件的限制，還能實現單一文件的管理，對數據覆蓋情況表達更加清晰準確。相比于離散數據需要含有ping號和beams號，本方法提高了離散地形數據處理的適用性。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的空白，提出基于離散數據提取測線航跡，實現數據的空間化管理方法。

本發明采取的技術方案是：

一種基于多波束離散數據的航跡處理及空間化管理方法，其特征在于包括步驟如下：

⑴Python模塊加載：針對離散數據特點，加載python的os、numpy、arcpy模塊，為數據聚合與矢量化提供支持；os模塊用于與操作系統間的交互操作；Numpy用于離散數據讀取、計算和寫入；arcpy模塊用于數據的矢量化工作；

⑵加載數據：加載的數據類型為原始多波束數據輸出的xyz離散地形數據，數據格式為經度、緯度和水深；離散地形數據按照多波束采集時每ping順序導出，數據格式保留原始樣式；為實現數據批量自動化處理，分為加載文件夾和文件兩種形式，os.path.isfile()判定路徑為文件用于處理整個區塊的離散數據、os.path.isdir()判定路徑為文件夾，用于處理多個離散數據；

⑶中央航跡計算：根據多波束型號、每ping的波束數和后期數據處理的原因，可設置為2倍的波束數，計算中央經緯度的中值；

⑷數據矢量化：根據計算出來的近似中央航跡點，進行數據的空間化；

①創建XY事件圖層：arcpy.MakeXYEvent_management()，將中央航跡坐標xy進行顯示，即數據點集；

②點集轉線：arcpy.PointsToLine_management()，將空間點集轉成矢量線文件；

③數據平滑處理：arcpy.SmoothLine_cartography()，對矢量線文件進行平滑處理；

⑸矢量數據信息完善：為新建的屬性字段添加屬性值，屬性值為矢量文件的名稱或處理文件的名稱，或者與調查航次元數據進行關聯處理；

①添加新字段，并命名：arcpy.AddField_management()，為矢量線文件添加新字段，并統一命名為“Name”，類型為“Text”字符，字符長度默認；