[发明专利]一种利用无人机追踪水边线的滩涂地形测量方法

权利要求书

1.一种利用无人机追踪水边线的滩涂地形测量方法，其特征在于，步骤如下：

S1、在一次涨潮或者退潮的时间段内，无人机多次追踪水边线压线飞行，得到M条与追踪时段的水边线一致航迹；

S2、在实施步骤S1的同时，在所测量的滩涂区域沿海岸线的一端或两端，测量一条或两条垂直于海岸线的剖线的高程；

S3、确定每条航迹与剖线之间的两个交点A和交点B；根据步骤S1得到的航迹数据提取交点A的时间及经、纬度位置信息(t_a、long_a、lat_a)和交点B的时间及经、纬度位置信息(t_b、long_b、lat_b)，进而根据步骤S2得到的高程信息提取交点A和交点B处的高程h_a和h_b，将交点A和交点B扩充为包含有时间、经、纬度位置和高程的三维化信息点，即交点A(t_a、long_a、lat_a、h_a)和交点B(t_b、long_b、lat_b、h_b)；

S4、将每条航迹按照相同时间间隔等分为N段，并通过高程计算公式：h_x＝((t_x-t_a)×h_b+(t_b-t_x)×h_a)/(t_b-t_a)，计算该条航迹上的N+1个节点的高程h_x；其中，t_x为无人机经过该条航迹上的N+1个节点的时间；

S5、基于M条航迹上已知的M×N个节点，利用空间插值算法生成栅格地形图，进而从栅格地形图中提取出地形等高线，得到整个滩涂区域的地形情况。

2.根据权利要求1所述的利用无人机追踪水边线的滩涂地形测量方法，其特征在于，在步骤S1中，所述无人机的飞行高度为5～20m。

3.根据权利要求2所述的利用无人机追踪水边线的滩涂地形测量方法，其特征在于，在步骤S1中，确保无人机追踪水边线压线飞行的方法为：无人机飞手操控无人机使水边线始终位于实时回传的画面中。

4.根据权利要求1所述的利用无人机追踪水边线的滩涂地形测量方法，其特征在于，在步骤S1中，相邻两次飞行的间隔时间t≤l/v；其中，l为预设的滩涂地形测量结果应满足的等高距，cm；v为测量时段涨潮或退潮的速度，cm/h，其通过公式：v＝(h₂-h₁)/(t₂-t₁)。

5.根据权利要求1所述的利用无人机追踪水边线的滩涂地形测量方法，其特征在于，步骤S2的具体测量方法为：在涨潮或退潮期间，由两组地面测量人员分别自海岸线的两端沿垂直于海岸线的方向自以相同的间隔距离L选取测量点，实时测量测量点处水边线的高程，同时得到两条垂直于海岸线的剖线的高程；或，由一组地面测量人员分别在涨潮和退潮期间，自海岸线的两端沿垂直于海岸线的方向以相同的间隔距离L选取测量点，实时测量测量点处水边线的高程，依次得到两条垂直于海岸线的剖线的高程。

6.根据权利要求5所述的利用无人机追踪水边线的滩涂地形测量方法，其特征在于，相邻两个测量点之间的间隔距离L≤l/i，其中，l为预设的滩涂地形测量结果应满足的等高距，i为坡度，其为坡面的垂直高度与水平方向的距离的比值。

7.根据权利要求6所述的利用无人机追踪水边线的滩涂地形测量方法，其特征在于，相邻两个测量点之间的间隔距离L为10m≤L≤50m。