一种狭长河道地形建模方法、系统、终端及存储介质与流程

本申请涉及河道地形建模，尤其是涉及一种狭长河道地形建模方法、系统、终端及存储介质。

背景技术：

1、河道地形数据，是进行河流数值模拟的基础。地形数据的质量，直接影响河流数值模拟结果的质量。而为了加快测量进度，节约成本，对具有狭长型特征的河道通常只测量有限个控制横断面，但当测量控制横断面之间的间距较大时，采用常用的地形插值方法（如克里金插值）生成的河道地形曲面，无法准确反映出河道的特征（如深槽、岸或滩等），因此，需要先通过插值补充河道断面地形数据，然后再根据实测和插值补充的断面数据生成能够充分反映河道地形特征的曲面，最后生成所需分辨率的dem。

2、目前根据河道有限测量断面数据获得完整河道地形的方法有，采用专业水动力计算软件或者编制的程序，根据河道边界线、范围线等纵向控制线将河道网格化。然后根据测量断面数据，使用针对性的插值程序，对河道地形进行插值计算，以得到网格节点的平面坐标和高程。从而得到满足水动力学计算要求的地形网格数据。使用arcgis等地图处理工具，将卫星影像、遥感数据等与测量断面结合起来，然后编写针对性的插值程序，得到纵向控制线和补充控制断面上的插值点，最后采用三角网格法或其他地形插值方法获取河道完整地形。

3、以上方法尽管均是根据有限测量断面生成河道完整地形，但使用的手段和工具门槛较高，如需要编写特定的插值程序，使用专业的水动力计算软件等。

技术实现思路

1、本申请提供一种狭长河道地形建模方法、系统、终端及存储介质，具有降低河道地形建模技术门槛的特点。

2、本申请目的一是提供一种狭长河道地形建模方法。

3、本申请的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：

4、一种狭长河道地形建模方法，包括：

5、获取目标河道两岸轮廓线数据和多个测量横断面数据；

6、基于预设的数据处理规则，遍历所述测量横断面数据，处理得到简化横断面数据；

7、根据所述两岸轮廓线数据和简化横断面数据，插值得到中间横断面数据；

8、根据所述简化横断面数据和中间横断面数据，生成目标河道地形模型。

9、通过采用上述技术方案，采用常用办公和绘图软件（如excel、civil3d），对河道已知两岸轮廓线和测量横断面进行数据处理，即可完成有限测量断面河道完整地形的构建，并能够根据需要导出精细化的河道地形模型，为河道水动力学计算和构建城市精细化地表模型提供基础。

10、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基于预设的数据处理规则，遍历所述测量横断面数据，处理得到简化横断面数据，包括：

11、根据所述测量横断面数据，分析得到每个测量横断面的特征点点数据；所述特征点包括起点、终点和多个中间控制点；

12、基于预设的归一化规则，根据所述特征点点数据，计算得到测量横断面的归一化起点距；

13、根据所述特征点点数据和归一化起点距，得到简化横断面数据。

14、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基于预设的归一化规则，根据所述特征点点数据，计算得到测量横断面的归一化起点距，包括：

15、计算测量横断面的总宽度：

16、，其中，指的是测量横断面的起点坐标，指的是测量横断面的终点坐标；

17、计算测量横断面各中间控制点的起点距：

18、，其中，指的是测量横断面的中间控制点坐标；

19、计算测量横断面各中间控制点的相对起点距：。

20、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述两岸轮廓线数据和简化横断面数据，插值得到中间横断面数据，包括：

21、对比相邻所述简化横断面数据，选取相邻简化横断面中一一对应的特征点，并获取所述特征点的点数据和归一化起点距；

22、根据所述特征点的归一化起点距，计算得到中间横断面特征点的归一化起点距；

23、根据所述特征点的点数据和中间横断面特征点的归一化起点距，插值得到中间横断面中间控制点点数据；

24、根据所述两岸轮廓线数据和中间横断面特征点的归一化起点距，计算得到中间横断面的起点和终点的点数据。

25、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述特征点的点数据和中间横断面特征点的归一化起点距，插值得到中间横断面中间控制点点数据，包括：

26、计算中间横断面在x和y方向上的增量：

27、，；其中，为上下游测量横断面控制点的相对起点距，；

28、计算各中间横断面插值点的平面坐标（xi，yi）：

29、；。

30、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述两岸轮廓线数据和简化横断面数据，插值得到中间横断面数据，还包括：重复采用线性插值方法，插值出两个相邻测量横断面之间的多个中间横断面，进而插值出整个河道的加密横断面数据。

31、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述测量横断面的点数据和中间横断面的点数据，生成河道的三维地形曲面，包括：将测量横断面数据和通过插值获取的河道中间横断面数据点（x，y，z）导入绘图软件中，生成并导出河道的三维地形曲面。

32、本申请目的二是提供一种狭长河道地形建模系统。

33、本申请的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：

34、一种狭长河道地形建模系统，包括：

35、获取模块，所述获取模块用于获取目标河道两岸轮廓线数据和多个测量横断面数据；

36、处理模块，所述处理模块用于基于预设的数据处理规则，遍历所述测量横断面数据，处理得到简化横断面数据；

37、插值模块，所述插值模块用于根据所述两岸轮廓线数据和简化横断面数据，插值得到中间横断面数据；

38、生成模块，所述生成模块用于根据所述简化横断面数据和中间横断面数据，生成目标河道地形模型。

39、本申请目的三是提供一种终端。

40、本申请的上述申请目的三是通过以下技术方案得以实现的：

41、一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行的上述狭长河道地形建模方法的计算机程序指令。

42、本申请目的四是提供一种计算机介质，能够存储相应的程序。

43、本申请的上述申请目的四是通过以下技术方案得以实现的：

44、一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种狭长河道地形建模方法的计算机程序。

45、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

46、1.采用常用办公和绘图软件（如excel、civil3d），对河道已知两岸轮廓线和测量横断面进行数据处理，即可完成有限测量断面河道完整地形的构建，并能够根据需要导出精细化的河道地形模型，为河道水动力学计算和构建城市精细化地表模型提供基础。

技术特征：

1.一种狭长河道地形建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的狭长河道地形建模方法，其特征在于，所述基于预设的数据处理规则，遍历所述测量横断面数据，处理得到简化横断面数据，包括：

3.根据权利要求2所述的狭长河道地形建模方法，其特征在于，所述基于预设的归一化规则，根据所述特征点点数据，计算得到测量横断面的归一化起点距，包括：

4.根据权利要求2所述的狭长河道地形建模方法，其特征在于，所述根据所述两岸轮廓线数据和简化横断面数据，插值得到中间横断面数据，包括：

5.根据权利要求4所述的狭长河道地形建模方法，其特征在于，所述根据所述特征点的点数据和中间横断面特征点的归一化起点距，插值得到中间横断面中间控制点点数据，包括：

6.根据权利要求2所述的狭长河道地形建模方法，其特征在于，所述根据所述两岸轮廓线数据和简化横断面数据，插值得到中间横断面数据，还包括：重复采用线性插值方法，插值出两个相邻测量横断面之间的多个中间横断面，进而插值出整个河道的加密横断面数据。

7.根据权利要求1所述的狭长河道地形建模方法，其特征在于，所述根据所述测量横断面的点数据和中间横断面的点数据，生成河道的三维地形曲面，包括：将测量横断面数据和通过插值获取的河道中间横断面数据点（x，y，z）导入绘图软件中，生成并导出河道的三维地形曲面。

8.一种狭长河道地形建模系统，其特征在于，包括：

9.一种终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-7中任一种方法的计算机程序指令。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-7中任一种方法的计算机程序。

技术总结
本申请涉及一种狭长河道地形建模方法、系统、终端及存储介质，其属于河道地形建模技术领域，包括获取目标河道两岸轮廓线数据和多个测量横断面数据；基于预设的数据处理规则，遍历所述测量横断面数据，处理得到简化横断面数据；根据所述两岸轮廓线数据和简化横断面数据，插值得到中间横断面数据；根据所述简化横断面数据和中间横断面数据，生成目标河道地形模型。本申请具有降低河道地形建模技术门槛的效果。

技术研发人员：王长欣,刘韶鹏,吴连奎,田淑明,程伟
受保护的技术使用者：北京云庐科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16