水下地形数据处理方法、装置、电子设备以及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种水下地形数据处理方法、装置、电子设备以及存储介质，该方法包括：获取待测区域的原始测深数据；对原始测深数据进行预处理，获得预处理后的原始测深数据；根据预处理后的原始测深数据，构建海床面的网格水深值；海床面的网格水深值包括若干个第一网格点的水深值；将待测区域划分为若干个第二网格点，遍历每个第二网格点，根据每个第二网格点所在的预设滑动窗口内的全部第一网格点的水深值，获得每个第二网格点的水深值；根据每个第二网格点的水深值，获得水下地形图。本申请实施例大幅度降低了人工工作量，同时也形成了一体化的标准处理流程，弱化了数据处理工作对内业人员的经验依赖性，提高了水下地形数据处理效率和精度。理效率和精度。理效率和精度。

【技术实现步骤摘要】
水下地形数据处理方法、装置、电子设备以及存储介质


[0001]本申请涉及地形数据处理领域，特别是涉及一种水下地形数据处理方法、装置、电子设备以及存储介质。

技术介绍

[0002]由于海洋环境的复杂性以及水深测量设备的性能限制，水下地形测量数据存在大量的误差，其中包括声电信号干扰、姿态残差、声速剖面时空漂移误差、海洋悬浮物粗差等，在各类误差源综合影响下，水下地形数据处理结果与真实海床面不相符，从而不能准确反映真实海床面的水深值及海底起伏变化情况。
[0003]对此海洋测绘界学者提出了多种误差改正的方法，整体上可分为两类：第一类是基于海底地形的数学平差法，这类方法基于统计学原理，通过构建高契合度的海床面几何模型对水深重新赋值并重塑水下地形，其中包括地形趋势面滤波法、特征地形拟合法等；第二类是根据测深原理分析误差形成原因，找到并削弱错误测深数据影响，重点是针对多波束脚印点在形成过程中受到的各类误差源影响进行降噪处理，包括声速剖面重构法、半参数赋权法和CUBE滤波法等。
[0004]然而，现有的误差改正方法存在不可忽视的局限性。具体地，第一、现有方法更加趋向于追求单个或者局部水深数据的准确性，从而忽视了海床面作为一个全局对象需要考虑水深变化的整体性特征。第二、水深等值线附近存在细微的地形波动时，水深等值线也将随之波动，并造成线条图示混乱，进而影响水下地形图判读效率。第三、水下地形数据量庞大，且依赖内业人员的经验，对人力资源的消耗量极大，且耗时较长，无法满足特定的工期要求，由于内业人员的经验差异，影响水下地形数据处理的精度。第四，水下地形数据处理和成图未形成一体化的处理流程和成果标准。

技术实现思路

[0005]基于此，本申请的目的在于，提供一种水下地形数据处理方法、装置、电子设备以及存储介质，其具有提高水下地形数据处理的效率和精度的优点。
[0006]为了实现上述目的，本申请的第一方面是提供一种水下地形数据处理方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]获取待测区域的原始测深数据；
[0008]对所述原始测深数据进行预处理，获得预处理后的原始测深数据；
[0009]根据所述预处理后的原始测深数据，构建海床面的网格水深值；所述海床面的网格水深值包括若干个第一网格点的水深值；
[0010]将所述待测区域划分为若干个第二网格点，遍历每个所述第二网格点，根据每个所述第二网格点所在的预设滑动窗口内的全部第一网格点的水深值，获得每个所述第二网格点的水深值；
[0011]根据每个所述第二网格点的水深值，获得水下地形图。
[0012]本申请的第二方面提供一种水下地形数据处理装置，包括：
[0013]数据获取模块，用于获取待测区域的原始测深数据；
[0014]数据预处理模块，用于对所述原始测深数据进行预处理，获得预处理后的原始测深数据；
[0015]水深值构建模块，用于根据所述预处理后的原始测深数据，构建海床面的网格水深值；所述海床面的网格水深值包括若干个第一网格点的水深值；
[0016]区域划分模块，用于将所述待测区域划分为若干个第二网格点，遍历每个所述第二网格点，根据每个所述第二网格点所在的预设滑动窗口内的全部第一网格点的水深值，获得每个所述第二网格点的水深值；
[0017]地形图获得模块，用于根据每个所述第二网格点的水深值，获得水下地形图。
[0018]根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如上述任意一项所述的水下地形数据处理方法。
[0019]根据本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的水下地形数据处理方法。
[0020]本申请实施例通过获取待测区域的原始测深数据；对所述原始测深数据进行预处理，获得预处理后的原始测深数据；根据所述预处理后的原始测深数据，构建海床面的网格水深值；所述海床面的网格水深值包括若干个第一网格点的水深值；将所述待测区域划分为若干个第二网格点，遍历每个所述第二网格点，根据每个所述第二网格点所在的预设滑动窗口内的全部第一网格点的水深值，获得每个所述第二网格点的水深值；根据每个所述第二网格点的水深值，获得水下地形图。本申请实施例大幅度降低了人工工作量，同时也形成了一体化的标准处理流程，弱化了数据处理工作对内业人员的经验依赖性，提高了水下地形数据处理效率和精度。
附图说明
[0021]图1为本申请一个实施例提供的水下地形数据处理方法的流程示意图；
[0022]图2为本申请一个实施例提供的原始测深数据预处理的示意图；
[0023]图3为本申请另一个实施例提供的原始测深数据预处理的示意图；
[0024]图4为本申请一个实施例提供的获得第二网格点的水深值的示意图；
[0025]图5为本申请一个实施例提供的水深等值线的图形整饰的示意图；
[0026]图6为本申请一个实施例提供的确定特殊地形地物的目标位置区域的示意图；
[0027]图7为本申请一个实施例提供的水下地形数据处理装置的结构框图；
[0028]图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意框图。
具体实施方式
[0029]实施例1
[0030]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本申请。
[0031]请参阅图1，本申请实施例提供一种水下地形数据处理方法，包括的步骤如下：
[0032]S10：获取待测区域的原始测深数据。
[0033]其中，待测区域为水下地形数据待处理的区域，例如，可以是某一个或多个航线经过的区域。原始测深数据是指通过水深测量设备测量的水下地形数据，水下地形数据可以是待测区域海床面的真实水深值。水深测量设备可以是声呐测量设备，包括单波束测深装置以及多波束测深装置，原始测深数据可以是单波束测深数据，也可以是多波束测深数据。单波束测深数据为一个脉冲Ping对应一个测深点(波束点)的测深数据，多波束测深数据包括若干个前后相邻的脉冲Ping，每一个脉冲Ping对应若干个测深点(波束点)的测深数据。
[0034]S20：对原始测深数据进行预处理，获得预处理后的原始测深数据。
[0035]其中，针对不同类型的原始测深数据，可以采用相应的预处理方法。具体地，若原始测深数据为单波束测深数据，可以采用单测线内和全测线内剔除粗差水深两种预处理方法。若原始测深数据为多波束测深数据，可以采用单脉冲Ping内粗差剔除、相邻脉冲Ping内粗差剔除以及削弱姿态残差及声速漂移影响等预处理方法。
[0036]在本申请实施例中，对原始测深数据进行预处理，可以剔除原始测深数据中的粗差数据，提高后续构建海床面的网格水深值的准确性。
[0037]S30：根据预处理后的原始测深数据，构建海床面的网格水深值；海床面的网格水深值包括若干个第一网格点的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下地形数据处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取待测区域的原始测深数据；对所述原始测深数据进行预处理，获得预处理后的原始测深数据；根据所述预处理后的原始测深数据，构建海床面的网格水深值；所述海床面的网格水深值包括若干个第一网格点的水深值；将所述待测区域划分为若干个第二网格点，遍历每个所述第二网格点，根据每个所述第二网格点所在的预设滑动窗口内的全部第一网格点的水深值，获得每个所述第二网格点的水深值；根据每个所述第二网格点的水深值，获得水下地形图。2.根据权利要求1所述的水下地形数据处理方法，其特征在于：所述根据每个所述第二网格点所在的预设滑动窗口内的全部第一网格点的水深值，获得每个所述第二网格点的水深值的步骤，包括：对每个所述第二网格点所在的预设滑动窗口内的全部第一网格点的水深值进行二次曲面拟合，获得每个所述第二网格点对应的第一水深曲面模型；遍历每个所述第一水深曲面模型，判断每个所述第一水深曲面模型是否满足预设条件；对于满足所述预设条件的第一水深曲面模型，获取对应的所述第二网格点的位置以及所述第一水深曲面模型，获得对应的所述第二网格点的水深值。对于不满足所述预设条件的第一水深曲面模型，根据预设的调整步长调整所述预设滑动窗口的尺寸，获得对应的所述第二网格点所在的调整后的滑动窗口，对所述调整后的滑动窗口内的全部第一网格点的水深值进行二次曲面拟合，直至获得满足所述预设条件的第二水深曲面模型，根据对应的所述第二网格点的位置以及所述第二水深曲面模型，获得对应的所述第二网格点的水深值。3.根据权利要求1所述的水下地形数据处理方法，其特征在于：所述根据每个所述第二网格点的水深值，获得水下地形图的步骤，包括：根据每个所述第二网格点的水深值，获得若干条水深等值线；遍历每条所述水深等值线，将当前水深等值线两侧预设数量的第二网格点中每个第二网格点的水深值与所述当前水深等值线对应的水深值作差，将差值的绝对值小于预设阈值的第二网格点确定为第三网格点，获得若干个第三网格点；遍历每个所述第三网格点，若当前第三网格点八邻域内存在至少五个第二网格点与所述当前第三网格点分别位于所述当前水深等值线的两侧，调整所述当前第三网格点的水深值，以使所述当前第三网格点与所述至少五个第二网格点位于所述当前水深等值线的同侧，获得每条所述水深等值线两侧调整后的第三网格点的水深值；根据所述调整后的第三网格点的水深值，获得若干条第一水深等值线；根据所述若干条第一水深等值线，获得所述水下地形图。4.根据权利要求1所述的水下地形数据处理方法，其特征在于：所述根据每个所述第二网格点的水深值，获得水下地形图的步骤，包括：根据所述预处理后的原始测深数据，获得预设区域内若干个第四网格点的第一水深值；
根据每个所述第四网格点四邻域内的第二网格点的水深值，获得每个所述第四网格点的第二水深值；将每个所述第四网格点的第一水深值与第二水深值作差，将差值的绝对值大于或等于第一预设阈值的第四网格点确定为第五网格点，获得若干个第五网格点；根据所述若干个第五网格点，获得第一区域；其中，所述第一区域用于指示特殊地形地物的位置区域；根据所述第一区域之外的所有第一网格点的水深值，对所有的第二网格点的水深值进行更新，获得更新后的第二网格点的水深值；根据所述更新后的第二网格点的水深值，对每个所述第四网格点的第二水深值进行更新，获得每个所述第四网格点的第三水深值；将每个所述第四网格...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴猛，李卫军，黄玉林，丁波涛，汪华安，李行义，李学山，邓卫红，郑贵州，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：