[发明专利]一种混合实景三维航道场景构建方法

说明书

本发明提供一种混合实景三维航道场景构建方法，包含以下步骤：步骤1、获取栅格形式的航道区域陆地高程数据；步骤2、获取栅格形式的航道水下水深数据；步骤3、由上述步骤得到的栅格形式航道区域陆地高程数据及航道水下水深数据，构建水上水下一体化地形模型；步骤4、获取土地利用类型并进行地形贴图；步骤5、构建水体水面效果；步骤6、构建陆地三维景观模型；步骤7、对水面运行的船舶进行模拟；步骤8、对环境气象信息进行模拟。依据本发明的方法可在个人计算机、智能手机等计算设备构建桌面端形式或网页形式的混合实景三维航道管理平台。

技术领域

本发明属于三维地理信息系统领域，尤其涉及一种混合实景三维航道场景构建方法。

背景技术

根据交通运输部《数字交通发展规划纲要》，对航道网络进行数字化管理能够使航道网运行跨业务、跨区域、跨时空协同管理能力显著提升，航道信息服务质量、便捷化程度和公众获得感明显提高，大数据对航道发展决策的支持能力显著增强，加快科技赋能、数据赋能，促进现代信息技术航道业务的深度融合。

早在1994年，美国国际航标大会上提出了航标信息的现代化管理方案，利用计算机、通信和定位等技术建立自动化航标信息管理系统。而后，欧洲国家率先对此展开研究，开发各类航道管理系统对航标信息、船舶航行动态信息、交管信息、气象信息、码头信息等进行管理及可视化。在GIS技术的支持下，各类航道管理系统与地理信息相结合，并发展完善，得以形成航道数字化管理措施。

现今主流的航道数字化管理措施一般依赖于二维地理信息系统，其具体实现是将航道区域的基础地图、航道图、卫星遥感影像等作为底图，根据AIS信号在底图上叠加船舶点位形成二维电子航道图或航道数字管理系统。基于这类系统进行对航道进行管理，虽然可以总览航道中行驶的船舶，并能够实现基础信息查询、船舶跟踪等功能，但是在信息反馈方面依然存在很多不足之处，不便于使用系统的人员直观感知航道中的信息，不能够全方位对船舶及周边场景的实施状况进行表达。

在水域复杂的航段，航线彼此交错，来往船只频繁，可能出现船舶与航道底部刮擦、船舶间互相撞击刮擦、船舶与航标及航道上桥梁碰撞的情况发生。然而，这些现象在传统的二维电子航道图中无法直接表达，不便于航道管理部门相关人员对事件直观进行了解和感知。因此，亟待一种新的方案对航道水域、船舶和周边相关附属设施进行更加详细的表达，可供相关人员更好的管理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种混合实景三维航道场景构建方法，依据本方法可在个人计算机、智能手机等计算设备构建桌面端形式或网页形式的实景与仿真混合的三维数字航道管理平台。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种混合实景三维航道场景构建方法，包含以下步骤：

步骤1、获取栅格形式的航道区域陆地高程数据；

步骤2、获取栅格形式的航道水下水深数据；

步骤3、由上述步骤得到的栅格形式航道区域陆地高程数据及航道水下水深数据，构建水上水下一体化地形模型；

步骤4、获取土地利用类型并进行地形贴图；

步骤5、构建水体水面效果；

步骤6、构建陆地三维景观模型；

步骤7、对水面运行的船舶进行模拟；

步骤8、对环境气象信息进行模拟。

其中，步骤1中，所述栅格形式的航道区域陆地高程数据通过直接获取、区域卫星遥感和无人机采集方式中的其中一种得到原始高程数据，并经过加工获得。具体的，航道区域陆地高程信息可从不同数据源获取，其格式可能为不规则三角网形式或规则格网形式。在本步骤中，需要将原始数据的数字高程模型转为栅格形式存储，得到栅格形式的航道区域陆地的数字高程模型。