[发明专利]一种200海里以外大陆架外推界限生成方法

摘要

本发明公开了大陆架界限生成方法，具体是指一种基于已知定点，向特定方向外推一定距离的大陆架界限生成方法。本发明是通过若干步骤：包括生成外推弧、外推弧相交、切割外推弧、删除内部弧、删除多余弧、外推弧合并等步骤实现FOS+60M线、350M线和2500m+100M线的自动生成。本发明的优点是在我国沿海的测绘和海洋划界过程中，具有测绘数据准确、操作方便、以及受自然天气影响较上等。

主权项

一种200海里以外大陆架外推界限生成方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)生成外推弧给定初始数据集G={gi(xi,yi)}：每个数据点gi(xi,yi)均需按经纬度的方式给定大地坐标(xi,yi)；以(xi,yi)点为圆心，以相同的球面距离r，生成球面外推弧ai；遍历初始数据集G={gi(xi,yi)}，形成数据集Arc0={ai}，每个外推弧ai包括圆心坐标(xi,yi)和外推半径值r；(2)外推弧相交通过双重循环遍历数据集Arc0={ai}，获取外推弧相互间的交点集合Arc1={a1i}，遍历数据集Arc0={ai}，依次取出外推弧ai，以外推弧ai为首弧，进入第二重循环，依次和数据集Arc0={ai}中除ai外的其余外推弧进行相交判断，并记录交点形成数据集Arc1={a1i}，每个数据点a1i包括圆心坐标，外推半径和交点集合Ci={cj}；Arc1={a1i}数据点a1i与继承了数据集Arc0={ai}中数据点ai的所有属性；二个外推弧是否相交的判断依据为：二者圆心距离d≤2r,r为外推半径，当d<2r时，二者有两个交点，当d=2r时，二者有一个交点；d>2r时无交点；因每个外推弧与其他外推弧的交点总数不定，因此，设计存储交点的数据集Ci={cj}。每个外推弧均对应一个交点数据集Ci={cj}，交点cj包括大地坐标值(xj,yj)及其与外推弧圆心连线的方位角值αj；交点cj按照方位角值αj的大小顺序存放入数据集Ci={cj}；交点数据集Ci={cj}链入数据集合Arc1={a1i}后形成新的数据集合Arc2={a2i}，与Arc1={a1i}相比，除交点Ci={cj}之外，Arc2={a2i}继承了Arc1={a1i}所有属性；(3)切割外推弧采用双重循环，切割外推弧形成小的弧段；遍历数据集Arc2={a2i}，依次 取出数据点a2i，然后遍历与之对应的交点数据集合Ci={cj}，按照交点顺序，依次取出相邻的两个交点形成子弧段a3i，并形成新的数据集Arc3={a3i}，每个数据点a3i均应包括子弧段的起点、终点、中间点和圆心，以及起点与圆心连线的方位角α1、终点与圆心连线的方位角α2，且记录子弧段a3i来自的原始弧；所谓中间点，是指位于子弧段a3i的起点和终点之间的点，用于判断与原始外推弧的相互关系；(4)删除内部弧采用双重循环删除内部子弧段，也就是被某个原始弧完全包含在内部的子弧段；遍历数据集合Arc0={ai}，依次取出原始弧所指向的数据点ai，每个数据点ai均遍历数据集Arc3={a3i}一次，依次判断数据点a3i与ai的关系，当a3i所指向的子弧段被原始弧ai所包含且不来自原始弧ai时，该子弧段为内部弧，从数据集合Arc3={a3i}中删除，从而在数据集Arc3={a3i}基础上形成新的数据集Arc4={a4i}，a4i继承了Arc3={a3i}中的a3i的所有属性；子弧段a3i与数据集合Arc0={ai}中ai包含关系判断依据为：当子弧段a3i的中间点坐标与ai圆心坐标距离d小于外推半径r时，子弧段a3i完全包含于ai；(5)删除多余弧FOS+60M线、350M线和2500m+100M线的外推方向均为向海方向，且都为非封闭的包络弧；FOS+60M线、350M线和2500m+100M线的外推方向D设定为正东、正南、正西或正北；外推方向D是外部输入变量；遍历数据集Arc4={a4i}，通过外推方向D与子弧段a4i起点方位角α1和终点方位角α2的关系判断，也就是α1或α2与外推方向D指向一致时保留该外推弧段，删除无关弧段，从而形成新的数据集合Arc5={a5i}，a5i继承了数据集Arc4={a4i}中a4i的所有属性；子弧段a4i起点方位角α1和终点方位角α2已通过步骤(3)计算；子弧段a4i方位角α1或α2与外推方向D关系判断依据如下：(a)当外推方向D为正东时,且α1∈|0,180|或者α2∈|0,180|时，子弧段a4i与外推方向D一致，应当保留；(b)当外推方向D为正南时,且α1∈|90,270|或者α2∈|90,270|时，子弧段a4i与外推方向D一致，应当保留；(c)当外推方向D为正西时,且α1∈|180,360|或者α2∈|180,360|时，子弧段a4i与外推方向D一致，应当保留；(d)当外推方向D为正北时,且α1∈|270,360|∪|0,90|或者α2∈|270,360|∪|0,90|时，子弧段a4i与外推方向D一致，应当保留；(6)外推弧合并采用双重循环遍历数据集合Arc5={a5i}，首先依次取出子弧段a5i，再次遍历数据集合Arc5={a5i}，依次取出除a5i的其余子弧段，判断二者是否存在相邻关系；判断依据为二者的起点或终点坐标是否相同，起点和终点坐标已通过步骤(3)计算；通过该步骤，已建立了所有有相邻关系弧段的直接联系，通过任意弧段可以追溯所有相关弧段，再次遍历数据集合Arc5={a5i}，通过弧段间的相互关系，按顺序进行排序形成一个完整的数据集Arc6={a6i}，顺序连接外推弧Arc6={a6i}形成最终的界限L；(7)FOS+60M线生成FOS={fosi}为大陆坡脚点数据集，以FOS={fosi}为初始数据集Gfos，以60海里为外推半径rfos，采用步骤(1)～(6)，按照给定的外推方向D，获得FOS+60M线；(8)350M线生成BASE={bi}为领海基点数据集，以BASE={bi}为初始数据集Gb，以350海 里为外推半径rb，采用步骤(1)～(6)，按照给定的外推方向D，获得350M线；(9)2500m+100M线生成TOPO={ti}为2500m等深线数据集，以TOPO={ti}为初始数据集Gt，以100海里为外推半径rt，采用步骤(1)～(6)，按照给定的外推方向D，获得2500m+100M线。