[发明专利]一种陆上水下地形一体化测图方法和系统

权利要求书

1.一种陆上水下地形一体化测图方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获得陆上地形数据G、水边线地形数据W和水下地形数据U；

G＝{g1、g2、g3、…、gm、…、gM},1≤m≤M,gm＝[x_gm,y_gm,z_gm]

W＝{w1、w2、w3、…、wn、…、wN},1≤n≤N,wn＝[x_wn,y_wn,z_wn]

U＝{u1、u2、u3、…、uk、…、uK},1≤k≤K，uk＝[x_uk,y_uk,z_uk]

gm表示陆上测图获得的坐标点，(x_gm,y_gm)表示坐标点gm在数字地图上的二维坐标，z_gm表示高程，M表示陆上测图获得的坐标点数量，m表示坐标点序号；

wn表示水边线上测图获得的坐标点，(x_wn,y_wn)表示坐标点wn在数字地图上的二维坐标，z_wn表示高程，N表示水边线上测图获得的坐标点数量，n表示坐标点序号；uk表示水下测图获得的坐标点；(x_uk,y_uk)表示坐标点uk在数字地图上的二维坐标，z_uk表示高程，K表示水下测图获得的坐标点数量，k表示坐标点序号；

S2、设置仿射变换模型；

S3、根据陆上地形数据G和水边线地形数据W中的同名点对S2中的仿射变换模型求解参数，获得参数固定的第一仿射变换模型f₁；根据水下地形数据U和水边线地形数据W中的同名点对S2中设置的仿射变换模型求解参数，获得参数固定的第二仿射变换模型f₂；即：

当A、B为同名点指的是A、B对应的实景特征点相同；

当g_i∈G，w_i'∈W且g_i与w_i'为同名点，

则

当u_j∈U,w_j'∈W且u_j与w_j'为同名点，

则

上式中，i、j、i'、j'均表示序数，1≤i≤M，1≤j≤k，1≤i'≤N，1≤j'≤N；

表示陆上地形数据G中第i个测量点g_i的三维坐标测量值，表示水边线地形数据W中第i'个测量点表示w_i'的三维坐标测量值；

表示水下地形数据U中第j个测量点u_j的三维坐标测量值，表示水边线地形数据W中第j'个测量点w_j'的三维坐标测量值；

S4、根据第一仿射变换模型f₁将陆上地形数据G变换成G'，根据第二仿射变换模型f₂将水下地形数据U变换成U'；

即：

S5、结合水边线地形数据W划分陆上区域D和水中区域E，并根据以下公式确定陆上区域G”和水中区域U”；

G”＝G'∩D,U”＝U'∩E；

S6、获取一体化测绘数据A＝G”∪U”，并根据数据A绘制二维地图和/或三维地图。

2.如权利要求1所述的陆上水下地形一体化测图方法，其特征在于，S2中设置的仿射变换模型为7参数仿射变换模型。

3.如权利要求2所述的陆上水下地形一体化测图方法，其特征在于，S3中，结合输入输出误差采用最小二乘方法求解仿射变换模型的参数，以固定第一仿射变换模型和第二仿射变换模型。