一种基于地理信息技术的退圩还湖工程测验方法与流程

1.本技术涉及基于地理信息技术的退圩还湖工程测验技术领域，特别是涉及一种基于地理信息技术的退圩还湖工程测验方法、系统、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.湖泊作为一种重要的自然资源，发挥着调蓄洪水、供水、维护生物多样性、净化水质、养殖、航运、旅游等多种功能，在促进区域经济社会发展和维持区域生态平衡中发挥着重要作用。然而长期以来，人们在开发利用湖泊资源时，忽视了对湖泊的有效管理与保护，水质污染、围垦、过度养殖等问题严重，湖泊功能、生态环境和效益不断下降，超出生态承载能力，河湖生态退化现象尚未得到有效遏制。退圩还湖工程将清退湖泊内的圈圩及围网，改变低效、粗放式圈围湖泊的开发方式，通过加强河湖连通、加快水体交换、改善动力流场，促进湖泊恢复生态健康。
3.退圩还湖主体工程具有耗时久、费用高以及实施环境复杂等特点，各湖泊间形状和面积也存在差异性。目前已有的验收方法包括对施工方资料审核，委托第三方现场勘查、现场调查等方式，然而验收单位对退圩还湖项目申报材料进行评估具有一定主观性，对现场调研数据的规范性也没有提出具体要求，尚未形成一套具有普适性的工程完工验收方案和标准。


技术实现要素：

4.基于此，针对上述技术问题，提供一种基于地理信息技术的退圩还湖工程测验方法、系统、计算机设备和存储介质。
5.第一方面，一种基于地理信息技术的退圩还湖工程测验方法，所述方法包括：
6.获取规划范围内批复标准的标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线；并分别在标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区；
7.获取所述规划范围内批复标准的标准排泥场、标准蓄水范围和标准保护范围各控制点标准高程数据；
8.基于激光雷达技术，测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线；
9.基于gps定位技术，测量所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据；
10.计算所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据与对应的预设比例控制点标准高程数据平均中误差值，若所述平均中误差值都小于预设误差值，则表示所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标；
11.计算所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线在对
应标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区内的长度记为第一长度、第二长度和第三长度，若第一长度、第二长度和第三长度占对应蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线总长度的预设比例及以上，则视为精度达标；
12.输出测验结果；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线精度达标，则所述测验结果为合格；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线任一精度不达标，则判定测验结果为不合格。
13.上述方案中，可选地，所述基于激光雷达技术，测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线是采用无人机机载激光雷达进行测量的。
14.上述方案中，进一步可选地，所述采用无人机机载激光雷达进行测量具体包括：
15.选定所述规划范围为飞行区域，将飞行区域导入无人机遥控中；
16.进行现场飞行并采集所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线的点云图；
17.根据现场采集点云图，生成三维模型；
18.根据三维模型，生成现场dem、dsm；
19.根据生成的现场dem、dsm，提取现场飞行获取的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线。
20.上述方案中，进一步可选地，所述根据现场采集点云图是通过pix4d和大疆制图生成的三维模型。
21.上述方案中，进一步可选地，所述测量所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据中预设比例不得低于各控制点总数的10％。
22.上述方案中，进一步可选地，所述基于gps定位技术，测量预设比例的控制点的实测高程数据具体包括：
23.将预设比例的控制点三维信息导入gps手簿中；
24.在测量点位位置启动gps手簿和地面接收器；
25.完成该控制点的高程测量，并将各控制点的高程数据导出。
26.上述方案中，进一步可选地，所述中误差值计算方法为：
27.其中，m为中误差值，n为控制点总数，δi为预设比例的控制点检测值与标准值之差。
28.第二方面，一种基于地理信息技术的退圩还湖工程测验系统，所述系统包括：
29.获取模块，用于获取规划范围内批复标准的标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线；并分别在标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区；获取所述规划范围内批复标准的标准排泥场、标准蓄水范围和标准保护范围各控制点标准高程数据；
30.无人机机载激光雷达模块，用于测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线；
31.gps定位模块，用于测量所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围
各控制点预设比例的控制点的实测高程数据；
32.数据处理模块，用于计算所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据与对应的预设比例控制点标准高程数据平均中误差值，若所述平均中误差值都小于预设误差值，则表示所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标；计算所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线在对应标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区内的长度记为第一长度、第二长度和第三长度，若第一长度、第二长度和第三长度占对应蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线总长度的预设比例及以上，则视为精度达标；输出测验结果；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线精度达标，则所述测验结果为合格；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线任一精度不达标，则判定测验结果为不合格。
33.第三方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
34.获取规划范围内批复标准的标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线；并分别在标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区；
35.获取所述规划范围内批复标准的标准排泥场、标准蓄水范围和标准保护范围各控制点标准高程数据；
36.基于激光雷达技术，测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线；
37.基于gps定位技术，测量所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据；
38.计算所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据与对应的预设比例控制点标准高程数据平均中误差值，若所述平均中误差值都小于预设误差值，则表示所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标；
39.计算所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线在对应标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区内的长度记为第一长度、第二长度和第三长度，若第一长度、第二长度和第三长度占对应蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线总长度的预设比例及以上，则视为精度达标；
40.输出测验结果；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线精度达标，则所述测验结果为合格；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线任一精度不达标，则判定测验结果为不合格。
41.第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
42.获取规划范围内批复标准的标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线；并分别在标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓
冲区；
43.获取所述规划范围内批复标准的标准排泥场、标准蓄水范围和标准保护范围各控制点标准高程数据；
44.基于激光雷达技术，测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线；
45.基于gps定位技术，测量所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据；
46.计算所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据与对应的预设比例控制点标准高程数据平均中误差值，若所述平均中误差值都小于预设误差值，则表示所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标；
47.计算所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线在对应标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区内的长度记为第一长度、第二长度和第三长度，若第一长度、第二长度和第三长度占对应蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线总长度的预设比例及以上，则视为精度达标；
48.输出测验结果；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线精度达标，则所述测验结果为合格；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线任一精度不达标，则判定测验结果为不合格。
49.本发明基于对现有技术问题的进一步分析和研究，本发明运用gps定位技术、卫星遥感技术以及激光雷达技术，测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线以及所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据。通过计算规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据与对应的预设比例控制点标准高程数据平均中误差值，以及计算所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线在对应标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区内的长度记为第一长度、第二长度和第三长度，最后通过判断规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程是否达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线精度是否达标，来判断该退圩还湖工程验收是否合格。通过上述方案，最终能够形成一套规范化、流程化、定量化、可推广的验收方法，使水利主管部门对退圩还湖工程验收审批更加客观全面。
附图说明
50.图1为本发明一个实施例提供的基于地理信息技术的退圩还湖工程测验方法的流程示意图；
51.图2为本发明一个实施例提供的基于地理信息技术的退圩还湖工程测验流程示意图；
52.图3为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
53.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
54.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于地理信息技术的退圩还湖工程测验方法，包括以下步骤：
55.获取规划范围内批复标准的标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线；并分别在标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区。获取所述规划范围内批复标准的标准排泥场、标准蓄水范围和标准保护范围各控制点标准高程数据。
56.其中，上述标准的标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线以及标准的标准排泥场、标准蓄水范围和标准保护范围各控制点标准高程数据都是通过审核标准设定的。
57.基于激光雷达技术，测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线。
58.其中，基于激光雷达技术，测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线是采用无人机机载激光雷达进行测量的。采用无人机机载激光雷达进行测量具体包括：选定所述规划范围为飞行区域，将飞行区域导入无人机遥控中，进行现场飞行并采集所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线的点云图，根据现场采集点云图，生成三维模型，根据三维模型，生成现场dem、dsm，根据生成的现场dem、dsm，提取现场飞行获取的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线。根据现场采集点云图是通过pix4d和大疆制图生成的三维模型。
59.基于gps定位技术，测量所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据。
60.其中，测量所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据中预设比例不得低于各控制点总数的10％。所述基于gps定位技术，测量预设比例的控制点的实测高程数据具体包括：将预设比例的控制点三维信息导入gps手簿中，在测量点位位置启动gps手簿和地面接收器，完成该控制点的高程测量，并将各控制点的高程数据导出。中误差值计算方法为：其中，m为中误差值，n为控制点总数，δi为预设比例的控制点检测值与标准值之差。
61.计算所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据与对应的预设比例控制点标准高程数据平均中误差值，若所述平均中误差值都小于预设误差值，则表示所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标。计算所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线在对应标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区内的长度记为第一长度、第二长度和第三长度，若第一长度、第二长度和第三长度占对应蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线总长度的预设比例及以上，则视为精度达标；
62.最后，判断规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及
蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线精度达标，若规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线精度达标，则该退圩还湖工程验收合格。
63.本发明基于对现有技术问题的进一步分析和研究，本发明运用gps定位技术、卫星遥感技术以及激光雷达技术，测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线以及所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据。通过计算规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据与对应的预设比例控制点标准高程数据平均中误差值，以及计算所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线在对应标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区内的长度记为第一长度、第二长度和第三长度，最后通过判断规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程是否达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线精度是否达标，来判断该退圩还湖工程验收是否合格。通过上述方案，最终能够形成一套规范化、流程化、定量化、可推广的验收方法，使水利主管部门对退圩还湖工程验收审批更加客观全面。
64.在一个实施例中，如图2所示，提供的基于地理信息技术的退圩还湖工程测验流程示意图，按照“市级初审申请、管理处技术复核、省级验收确认”的原则，厅属管理处按照管属分工，参与相应退圩还湖湖泊的验收工作。县级完成退圩还湖工程并经设区市水行政主管部门初审通过后，由设区市水行政主管部门函请厅属管理处进行技术复核；厅属管理处根据实际情况，委托第三方开展坐标、高程、面积、库容测量及资料审查等技术复核工作，确认通过技术复核后，正式报请省水利厅验收。退圩还湖工程项目的验收，既可分批集中进行，也可完成一个，验收一个。各设区市水行政主管部门应于应当于工程完成后3个月内提出，将拟申请验收的退圩还湖工程项目书面上报省水利厅，并附验收湖泊名录清单。
65.在一个实施例中，提供了一种gps采样数据处理流程，排泥场、蓄水范围、保护范围测量：上述三个参数抽检采用放样测量的方式，获取对应坐标点地面高程信息(国家1985高程坐标)。
66.步骤1：提前准备，现场调研后，将工程实施方案中需要抽样的坐标控制点导入gps手簿中；
67.步骤2：到达第一个点位，启动手簿和地面接收器；
68.步骤3：新建任务，选择需要的坐标系统，完成接收器高度初始设置；
69.步骤4：设置好电台频率，配置基准站，启动基准站，电台开始正常发射；
70.步骤5：根据gps接收机的提示，依次到放样点按照测绘标准完成位置点的高程测量；
71.步骤6：将各位置高程信息导出，导入gis软件(arcgis、qgis或supermap)中，叠加最新高分辨率遥感影像，把握与实际施工相对位置；
72.步骤7：制作高程对比表格，分析测量真实值与实施方案批复误差，平均中误差小于预设误差值表示精度达标，验收合格。
73.无人机机载激光雷达采样流程：
74.步骤1：在gis软件中选定飞行区域，并导出成kml格式文件；
75.步骤2：将kml文件导入无人机遥控中，进行航线规划，提前了解当天实验区天气情况，依次对无人机飞行速度、高度、回波次数进行设置；
76.步骤3：完成激光雷达前期准备工作后开展现场飞行；
77.步骤4对现场采集点云进行预处理，推荐软件为pix4d和大疆制图，生成三维模型；
78.步骤5：采用radar360等处理三维模型，生成dem、dsm；
79.步骤6：将生成dem、dsm导入gis软件中，提取实际飞行获取的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线；
80.步骤7：以实施方案批复中三条线为基准，分别建立2米缓冲区，计算实测线落在缓冲区里的长度，占总长度的90％及以上视为精度达标。
81.在一个实施例中，提供了一种基于地理信息技术的退圩还湖工程测验系统，包括以下程序模块：获取模块，用于获取规划范围内批复标准的标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线；并分别在标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区；获取所述规划范围内批复标准的标准排泥场、标准蓄水范围和标准保护范围各控制点标准高程数据。
82.无人机机载激光雷达模块，用于测量所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线。
83.gps定位模块，用于测量所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据。
84.数据处理模块，用于计算所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围各控制点预设比例的控制点的实测高程数据与对应的预设比例控制点标准高程数据平均中误差值，若所述平均中误差值都小于预设误差值，则表示所述规划范围内退圩还湖后排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标；计算所述规划范围内退圩还湖后的蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线在对应标准蓄水范围线、标准保护范围线和标准排泥场轮廓线两侧建立预设宽度缓冲区内的长度记为第一长度、第二长度和第三长度，若第一长度、第二长度和第三长度占对应蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线总长度的预设比例及以上，则视为精度达标，输出测验结果；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线精度达标，则所述测验结果为合格；若所述规划范围内退圩还湖后的排泥场、蓄水范围和保护范围高程达标以及蓄水范围线、保护范围线和排泥场轮廓线任一精度不达标，则判定测验结果为不合格。
85.关于基于地理信息技术的退圩还湖工程测验系统的具体限定可以参见上文中对于基于地理信息技术的退圩还湖工程测验方法的限定，在此不再赘述。上述基于地理信息技术的退圩还湖工程测验系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
86.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
87.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来
说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。