[发明专利]一种基于不同比尺河道地形图计算冲淤量的方法

说明书

本发明公开了一种基于不同比尺河道地形图计算冲淤量的方法，属于水利工程领域，本发明中，对于任意两幅不同比尺的地形图，该方法首先将大比尺地形图A转化为与小比尺地形图B的高程点数、高程点位置完全相同的小比尺地形图C；将地形图C中的散点高程与地形图B中对应的散点高程相减，得到与地形图B比尺、高程点数、高程点位置完全相同的小比尺地形差值图D；根据地形差值图D计算河道的冲淤量。本发明将大比尺模型直接转化小比尺地形图，可以很准确得到小比尺图的高程数据，并构造出河道冲淤变化的小比尺地形图，采用该图可以很准确统计出河道的冲淤变化量。

技术领域

本发明是一种基于不同比尺河道地形图计算冲淤量的方法，涉及水利工程、航道整治等相关领域。

背景技术

河道冲淤量是判别河道特性的重要参数，是工程方案布置和河道整治研究的基础数据。河道冲淤量的确定通常采用两次不同时间测量的水下地形图进行对比分析得到，但由于水下地形图的获取较为困难，费时且花费巨大，故而在分析河道冲淤量时常采用已有的水下地形图资料。

由于已有的水下地形图资料的测量用途和测量单位通常与现阶段测量的不一致，导致两次测量的地形图的比尺相差较大，如已有的地形图比尺可能是1:10000，而现阶段测量的地形图可能是1:1000。两幅地形图的比尺相差10倍，也就是说两幅地形图的精度以及数据点量存在巨大的差异。

传统意义上地形图求解冲淤量是将两张不同地形图数据提取出来，分别插值到同一套网格上，然后在这一套网格上进行冲淤量计算。由于两套原始地形图的高程点数据量不同，插值到同一套网格上的精度也会不同，人为引入了误差，会导致计算的冲淤量误差较大。不同比尺的水下地形图高程点精度存在差异，传统的冲淤量计算方法没有考虑地形图比尺差异的影响，直接将高程数据插值到同一套网格中。由于小比尺模型高程数据点少，插值到网格时，相当于是将小比尺图变为大比尺图，人为增加了不准确的高程信息，导致计算的冲淤量不准确。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种基于不同比尺河道地形图计算冲淤量的方法，解决和处理河床冲淤量问题，使其能更好服务水利工程实际应用中。

为了实现上述目的，本发明的一种基于不同比尺河道地形图计算冲淤量的方法，包括：

步骤1，定义大比尺和小比尺地形图，大比尺地形图为地形图A，小比尺地形图为地形图B；

步骤2，提取地形图A和地形图B的三维地形数据，并进行编号，地形图A的高程点空间坐标为X₁(j)，Y₁(j)，Z₁(j)，其中X₁(j)、Y₁(j)代表平面坐标，Z₁(j)代表高程，编号j为1，2……K₁；地形图B的高程点空间坐标为X₂(i)，Y₂(i)，Z₂(i)，其中X₂(i)、Y₂(i)代表平面坐标，Z₂(i)代表高程，编号为1，2……K₂；

步骤3，计算地形图B中第i#高程点与地形图A中所有点的平面距离d_ij，下标i表示地形图B中的第i#高程点，下标j表示地形图A中的任意一高程点；

步骤4，将地形图A的K₁个地形数据点作为数据源，将地形图B的K₂个地形数据点作为插值对象；

步骤5，重复步骤4中的插值方法，得到地形图B中每一个点的新的高程编号为1，2……K₂；