一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法技术

一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，首先计算获得近似交叉点，并在测线和切割线上寻找离交叉点最近的测点；其次根据寻找到的目标测点，采用跳跃逼近法再次计算近似交叉点，第二次逼近交叉点；然后判断目标测点是否真正相交，如不相交又则对其进行微调滑动至完全相交。本发明专利技术避开了传统的遍历搜索方式，使计算效率大幅提升。例如某测网数据包含约16万测线公里、546万个测点，数据读取整理时间约9.6s，29517个交叉点搜索及信息提取耗时不足0.09s，有效缩短了航空重力测网交叉点搜索的耗时。

A non traversal search method for intersection point of airborne gravity observation network

A non ergodicity search method for the intersection point of the aerial gravity survey network, first to calculate the approximate intersection point, and to find the nearest point of the crossing point on the line and the cutting line. Secondly, according to the target points found, the jump approximation method is used to calculate the approximate intersection point again, and the second intersection points are approximated, and then the target measurement points are judged. If they really intersect, if they do not intersect, then fine tune them to complete intersecting. The invention avoids the traditional traversal search mode, and greatly improves the computation efficiency. For example, some network data contains about 160 thousand line kilometers and 5 million 460 thousand measuring points, data reading time is about 9.6s, 29517 intersection points search and information extraction time is less than 0.09s, which effectively shortens the time of crossing point search of Aeronautical gravity survey network.

【技术实现步骤摘要】
一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法
本专利技术属于航空重力勘探，涉及一种航空重力测网交叉点搜索方法。
技术介绍
航空重力勘探是一种广泛采用的航空物探方法。实际工作中，通常采用布设垂直交叉的测线和切割线的方法，形成航空重力测网。开展航空重力测量精度评定和测线平差之前，首先需要快速、准确地搜索出航空重力测网的交叉点。《航空重力测量测线网平差的理论与方法》(李海.2002.[硕士论文].郑州:中国人民解放军信息工程大学.P18-21.)、《航空重力测量理论方法及应用研究》(孙中苗.2004.[博士论文].郑州:中国人民解放军信息工程大学.P114.)、《航空重力测量网络平差方法研究》(蔡劭琨.2009.[硕士论文].长沙:国防科技大学.P33-36.)等文献公开了一种广泛采用的方法，首先根据航空重力测网计算出近似交叉点，然后在设置范围内遍历搜索出实际交叉点，最后计算获得交叉点信息。该方法只能在测线与切割线在南北、东西向垂直分布的条件下使用，不能用于其他沿任意方向布设测线的情况；同时由于该方法采用遍历搜索方式，搜索速度较慢，只能满足小型的试验区计算要求，对于几万、十几万公里的航空重力测区计算，工作效率十分低下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种计算过程简洁、计算效率高、计算结果准确度高的航空重力测网交叉点非遍历搜索方法。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，包括以下步骤：加载测网数据；逐一计算交叉点，直至完成所有交叉点的计算；输出交叉点的信息。进一步，所述加载测网数据的方法包括以下步骤：读取测网数据；提取测线和切割线。进一步，所述计算交叉点的方法包括如下步骤：初步计算交叉点位置；寻找测线、切割线上距离交叉点位置最近的4个目标测点；通过获得的4个目标测点，采用跳跃逼近法第二次计算交叉点位置；更新测线、切割线上距离交叉点位置最近的4个目标测点；判断目标测点之间是否存在交叉点；若否，则微调4个目标测点，并再次判断，直至4个目标测点之间存在交叉点；计算并缓存交叉点位置信息和重力场值信息。进一步，所述初步计算交叉点位置的方法为：对测线和切割线两端进行外扩；通过测线两端点的投影坐标构建第一直线；通过切割线两端点的投影坐标构建第二直线；计算第一直线和第二直线的相交点，即为交叉点位置。进一步，所述寻找距离交叉点位置最近的4个目标测点的方法为：通过测线两端点的投影坐标，计算测线总长度及测点之间的平均点距；通过测线一个端点至交叉点位置之间的距离，选定测线上距离交叉点位置最近的2个测点；通过切割线两端点的投影坐标，计算切割线总长度及测点之间的平均点距；通过切割线一个端点至交叉点位置之间的距离，选定切割线上距离交叉点位置最近的2个测点；所述测线上距离交叉点位置最近的2个测点和切割线上距离交叉点位置最近的2个测点，即为4个目标测点。进一步，所述采用跳跃逼近法第二次计算交叉点位置的方法为：通过选定的测线上距离交叉点位置最近的2个目标测点的投影坐标，构建第三直线；通过选定的切割线上距离交叉点位置最近的2个目标测点的投影坐标，构建第四直线；计算第三直线和第四直线的相交点，即为采用跳跃逼近法第二次计算得到的交叉点位置。进一步，所述判断目标测点之间是否存在交叉点的方法为：判断选定的测线上距离交叉点位置最近的2个目标测点，是否真正位于切割线两侧；若否，则判定4个目标测点之间不存在交叉点；若是，则进一步判断选定的切割线上距离交叉点位置最近的2个目标测点，是否真正位于测线两侧；若否，则判定4个目标测点之间不存在交叉点；若是，则判定4个目标测点之间存在交叉点。进一步，所述微调4个目标测点的方法为：根据测线或切割线上的目标测点与交叉点位置之间的距离及方向，采取+1或-1个测点位置的方式，滑动微调测线或切割线上2个相邻的目标测点。进一步，所述判断选定的测线上距离交叉点位置最近的2个目标测点是否真正位于切割线两侧的方法为：记选定的测线上距离交叉点位置最近的2个测点分别为L1、L2，记选定的切割线上距离交叉点位置最近的2个测点分别为T1、T2；计算△T1T2L1和△T1T2L2的向量面积的正、负符号；若△T1T2L1和△T1T2L2的向量面积符号相反，则判定选定的测线上距离交叉点位置最近的2个测点真正位于切割线两侧。进一步，所述判断选定的切割线上距离交叉点位置最近的2个目标测点是否真正位于测线两侧的方法为：记选定的测线上距离交叉点位置最近的2个测点分别为L1、L2，记选定的切割线上距离交叉点位置最近的2个测点分别为T1、T2；计算△L1L2T1和△L1L2T2的向量面积的正、负符号；若△L1L2T1和△L1L2T2的向量面积符号相反，则判定选定的切割线上距离交叉点位置最近的2个测点真正位于测线两侧。本专利技术一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，首先计算获得近似交叉点，并在测线和切割线上寻找离交叉点最近的测点；其次根据寻找到的目标测点，采用跳跃逼近法再次计算近似交叉点，第二次逼近交叉点；然后判断目标测点是否真正相交，如不相交又则对其进行微调滑动至完全相交。本专利技术避开了传统的遍历搜索方式，使计算效率大幅提升。例如某测网数据包含约16万测线公里、546万个测点，数据读取整理时间约9.6s，29517个交叉点搜索及信息提取耗时不足0.09s，有效缩短了航空重力测网交叉点搜索的耗时。附图说明图1是本专利技术一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法的流程示意图；图2是本专利技术一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法中计算交叉点的方法的流程示意图；图3是实施例3中两向量叉乘示意图；图4是实施例3中交叉点二次逼近后的两个双重循环搜索流程图。具体实施方式以下结合附图1至4，进一步说明本专利技术一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法的具体实施方式。本专利技术一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法不限于以下实施例的描述。实施例1：本实施例给出一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法的整体流程。如图1所示，一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，包括以下步骤：加载测网数据；逐一计算交叉点，直至完成所有交叉点的计算；输出交叉点的信息。其中，所述加载测网数据的方法包括以下步骤：读取测网数据；提取测线和切割线。其中，所述计算交叉点的方法如图2所示，包括如下步骤：初步计算交叉点位置；寻找测线、切割线上距离交叉点位置最近的4个目标测点；通过获得的4个目标测点，采用跳跃逼近法第二次计算交叉点位置；更新测线、切割线上距离交叉点位置最近的4个目标测点；判断目标测点之间是否存在交叉点；若否，则微调4个目标测点，并再次判断，直至4个目标测点之间存在交叉点；计算并缓存交叉点位置信息和重力场值等相关信息。其中，所述初步计算交叉点位置的方法为：对测线和切割线两端进行外扩；通过测线两端点的投影坐标构建第一直线；通过切割线两端点的投影坐标构建第二直线；计算第一直线和第二直线的相交点，即为交叉点位置。对测线和切割线两端进行外扩的目的，是避免由于飞行或测量误差导致的测线和切割线上靠近端点位置的交叉点丢失。优选的，所述测线和切割线的两端各外扩3个测点距离。其中，所述寻找距离交叉点位置最近的4个目标测点的方法为：通过测线两端点的投影坐标，计算测线总长度及测点之间的平均点距；通过测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，其特征在于：包括以下步骤：加载测网数据；逐一计算交叉点，直至完成所有交叉点的计算；输出交叉点的信息。

【技术特征摘要】
1.一种航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，其特征在于：包括以下步骤：加载测网数据；逐一计算交叉点，直至完成所有交叉点的计算；输出交叉点的信息。2.根据权利要求1所述的航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，其特征在于：所述加载测网数据的方法包括以下步骤：读取测网数据；提取测线和切割线。3.根据权利要求1或2所述的航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，其特征在于：所述计算交叉点的方法包括如下步骤：(参考图2)初步计算交叉点位置；寻找测线、切割线上距离交叉点位置最近的4个目标测点；通过获得的4个目标测点，采用跳跃逼近法第二次计算交叉点位置；更新测线、切割线上距离交叉点位置最近的4个目标测点；判断目标测点之间是否存在交叉点；若否，则微调4个目标测点，并再次判断，直至4个目标测点之间存在交叉点；计算并缓存交叉点位置信息和重力场值信息。4.根据权利要求3所述的航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，其特征在于：所述初步计算交叉点位置的方法为：对测线和切割线两端进行外扩；通过测线两端点的投影坐标构建第一直线；通过切割线两端点的投影坐标构建第二直线；计算第一直线和第二直线的相交点，即为交叉点位置。5.根据权利要求3所述的航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，其特征在于：所述寻找距离交叉点位置最近的4个目标测点的方法为：通过测线两端点的投影坐标，计算测线总长度及测点之间的平均点距；通过测线一个端点至交叉点位置之间的距离，选定测线上距离交叉点位置最近的2个测点；通过切割线两端点的投影坐标，计算切割线总长度及测点之间的平均点距；通过切割线一个端点至交叉点位置之间的距离，选定切割线上距离交叉点位置最近的2个测点；所述测线上距离交叉点位置最近的2个测点和切割线上距离交叉点位置最近的2个测点，即为4个目标测点。6.根据权利要求5所述的航空重力测网交叉点非遍历搜索方法，其特征在于：所述采用跳跃逼近法第二次计算交叉点位置的方法为：通过选定的测线上距离交叉点位置最近的2个目标测点的投影坐标，构建第三直线；通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈进红，姜作喜，罗锋，周锡华，薛典军，李芳，
申请(专利权)人：中国国土资源航空物探遥感中心，
类型：发明
国别省市：北京,11