[发明专利]一种河道淤泥量监测计算方法

权利要求书

1.一种河道淤泥量监测计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在待测河道的河道岸边安装基准站，并进行测线设计；

S2：利用GPS RTK技术，获取基准站的探测处GPS天线相位中心的坐标及水下最低点高程；

S3：利用多波束测深技术对待测河道的水下地形进行精密测量，得到水下地形的三维模型；

S4：在三维模型中，根据探测处GPS天线相位中心的坐标及水下最低点高程计算河道淤泥量；

所述步骤S4包括以下子步骤：

S41：设置待测河道的水下淤泥量参考高程H；

S42：在三维模型中，选取待测河道中3个相邻地形点构成平面，其坐标分别为(x₁,y₁,H₁)、(x₂,y₂,H₂)和(x₃,y₃,H₃)，其中，x₁表示第一地形点的横坐标，y₁表示第一地形点的纵坐标，H₁表示第一地形点的实测高程，x₂表示第二地形点的横坐标，y₂表示第二地形点的纵坐标，H₂表示第二地形点的实测高程，x₃表示第三地形点的横坐标，y₃表示第三地形点的纵坐标，H₃表示第三地形点的实测高程；

S43：根据3个相邻地形点的坐标，计算平面的面积ΔS；

S44：根据平面的面积ΔS和水下淤泥量参考高程H计算该平面的河道淤泥量Δv；

S45：重复步骤S42-S44，得到待测河道的河道淤泥量V；

所述步骤S43中，平面的面积ΔS的计算公式为：

其中，x₁表示第一地形点的横坐标，x₃表示第三地形点的横坐标，y₂表示第二地形点的纵坐标，y₁表示第一地形点的纵坐标；

所述步骤S44中，该平面的河道淤泥量Δv的计算公式为：

其中，h₁表示第一地形点的实测高程H₁和参考高程H的差值，h₂表示第二地形点的实测高程H₂和参考高程H的差值，h₃表示第三地形点的实测高程H₃和参考高程H的差值，ΔS表示该平面的面积；

所述步骤S45中，待测河道的河道淤泥量V的计算公式为：

其中，n表示待测河道内构成平面的三角形个数。

2.根据权利要求1所述的河道淤泥量监测计算方法，其特征在于，所述步骤S1中，进行测线设计时，测线方向与水流方向相互垂直；若测线设计的测图比例尺为1:1000，则测点间距离为12m-15m，等高距为0.5m；若测线设计的测图比例尺为1:2000，则测点间距离为15m-20m，等高距为1m；若测线设计的测图比例尺为1:5000，则测点间距离为40m-80m，等高距为1m；若测线设计的测图比例尺为1:10000，则测点间距离为60m-100m，等高距为1m。

3.根据权利要求1所述的河道淤泥量监测计算方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：

S21：利用GPS RTK技术获取基准站的探测处GPS天线相位中心的坐标；

S22：利用GPS RTK技术获取基准站的探测处GPS天线相位中心高程H_GPS和GPS天线相位中心到探测仪之间的垂直距离H_G-T；

S23：根据GPS天线相位中心高程H_GPS和GPS天线相位中心到探测仪之间的垂直距离H_G-T，计算GPS天线相位中心的水下最低点高程H_i,i＝1,…,n，n表示地形点数量。