一种水下纵横断面测量方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及测绘技术领域，提出一种水下纵横断面测量方法及系统。其中包括以下步骤：获取跨河线路平曲线设计文件，生成无人船测量计划线；将无人船测量计划线传输到目标无人船的主控模块中；目标无人船的主控模块根据接收的无人船测量计划线对无人船的工作参数、采集条件进行调整更新；目标无人船上线并根通过其搭载的GNSS设备和测深仪分别进行四维采样和水深探测作业；将采集的GNSS数据进行坐标转换，将采集的水深数据进行吃水改正，然后将数据分别加上采集时间的标识后按照时序存储；目标无人船完成数据采集后，对投影坐标数据和水深数据进行校正，并计算水下高程数据，生成地形数据和/或水下纵横断面报表文件。据和/或水下纵横断面报表文件。据和/或水下纵横断面报表文件。

【技术实现步骤摘要】
一种水下纵横断面测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及测绘
，更具体地，涉及一种水下纵横断面测量方法及系统。

技术介绍

[0002]基于RTK应用于陆地纵横断面测绘的相关技术已经非常成熟，例如在铁路线路定测时，需对铁路的沿线进行线路的纵横断面测量。而陆地测量一般采用道路测量，将平曲线和竖曲线设计文件导入手簿中，通过外业实际测绘，获取断面点数据。
[0003]而在跨河线路中，同样需要对线路进行纵横断面测绘。水下地形测量就是在水下应用一定的测量仪器对地形进行的测量，一般通过确定三维坐标来实现测量。传统的水下纵横断面测量方法需要人工开船，并搭载GNSS定位设备及测深设备，获取水下地形点的三维坐标，但由于水流速影响，作业效率低下，数据质量很难保障。

技术实现思路

[0004]本专利技术为克服水下纵横断面测量存在数据精准度低、作业效率低的缺陷，提供一种水下纵横断面测量方法，以及一种水下纵横断面测量系统。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种水下纵横断面测量方法，包括以下步骤：
[0007]S1、获取跨河线路平曲线设计文件，根据跨河线路平曲线设计文件生成无人船测量计划线；
[0008]S2、将无人船测量计划线通过网络控制协议传输到目标无人船的主控模块中；
[0009]S3、目标无人船的主控模块根据接收的无人船测量计划线对无人船的工作参数、采集条件进行调整更新；目标无人船上线并根据更新的采集条件通过其搭载的GNSS设备和测深仪分别进行四维采样和水深探测作业；
[0010]S4、将采集的GNSS数据(B,L,H)转换为投影坐标数据(x,y,h)，将采集的水深数据进行吃水改正，然后将投影坐标数据和吃水改正后的水深数据分别加上采集时间的标识后按照时序存储；
[0011]S5、目标无人船完成数据采集后，对投影坐标数据和水深数据进行校正，并计算水下高程数据，生成地形数据和/或水下纵横断面报表文件。
[0012]作为优选方案，所述跨河线路平曲线设计文件中的设计参数包括道路名称、曲线形式、起点北坐标、起点终坐标、打桩方式、起点里程、终点里程和里程间隔。
[0013]作为优选方案，所述无人船测量计划线包括纵断面测量计划线和横断面测量计划线；所述横断面测量计划线中的参数包括横断面测量的起点里程、终点里程、里程间隔、左偏距和右偏距，其中，横断面测量计划线中根据左偏距和右偏距设置的左偏距测量点、右偏距测量点与平曲线上的测量点处于同一直线上；所述纵断面测量计划线中的参数包括纵断面测量的起点里程、终点里程、里程间隔和偏距。
[0014]作为优选方案，将采集的水深数据进行吃水改正处理的步骤包括：获取采集的水
深数据H2，测量换能器与水面的距离H3，计算实际水深H1＝H2+H3。
[0015]作为优选方案，所述水深数据包括以二进制波形文件存储的波形数据以及根据所述波形数据计算得到的数字水深数据；所述投影坐标数据包括无人船上搭载的天线点的投影坐标(x,y,h)。
[0016]作为优选方案，所述S5步骤中，计算水下高程数据并生成地形数据的步骤包括：
[0017]将以二进制波形文件存储的波形数据与数字水深数据根据时序进行对齐及匹配，当存在数字水深数据与波形数据偏离或不符合波形数据的走向趋势，则识别为假水深，并丢弃该数据；
[0018]测量天线点距离水面的高度H4，计算天线点正下方水底的坐标Z＝h
‑
H4‑
H1；
[0019]生成当前天线点正下方水底地形数据(x,y,Z)。
[0020]作为优选方案，所述S5步骤中，对所述投影坐标数据和水深数据进行校正的步骤包括潮位改正。
[0021]进一步的，本专利技术还提出了一种水下纵横断面测量系统，包括：
[0022]无人船，所述无人船搭载有主控模块、GNSS设备和测深仪；
[0023]设计模块，用于生成跨河线路平曲线设计文件和无人船测量计划线；
[0024]通信模块，用于将设计模块生成的无人船测量计划线通过网络控制协议传输到主控模块；所述主控模块根据接收的无人船测量计划线对无人船的工作参数、采集条件进行调整更新，控制无人船上线并通过GNSS设备和测深仪进行四维采样和水深探测作业；
[0025]数据处理模块，用于对GNSS设备和测深仪采集的数据进行转换、校正和计算，生成地形数据及水下纵横断面报表文件。
[0026]作为优选方案，所述数据处理模块包括：
[0027]坐标转换单元，用于将GNSS设备采集的GNSS数据转换为三维投影坐标数据；
[0028]吃水改正单元，用于对测深仪采集的水深数据进行吃水改正；
[0029]校正单元，用于对三维投影坐标数据和经过吃水改正的水深数据进行校正；
[0030]数据计算单元，用于根据GNSS设备天线点距离水面的高度，计算天线点正下方水底的坐标，生成当前天线点正下方水底地形数据。
[0031]作为优选方案，所述系统还包括报表生成模块和存储模块，所述报表生成模块用于根据所述地形数据，配合跨河线路平曲线设计文件和无人船测量计划线生成水下纵横断面报表文件，并存储在所述存储模块中。
[0032]与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术通过根据读取的跨河线路平曲线设计文件生成无人船测量计划线，配合无人船的自动测量作业，实现纵横断面测量成果的自动输出，有效提高测量作业效率；通过对水深数据和定位数据进行采集、校正并生成地形数据和/或报表文件，能够有效提高数据的精准度。
附图说明
[0033]图1为实施例1的水下纵横断面测量方法的流程图。
[0034]图2为实施例1的跨河线路平曲线设计文件的示意图。
[0035]图3为实施例1的纵断面测量计划线的示意图。
[0036]图4为实施例1的横断面测量计划线的示意图。
[0037]图5为实施例2的水下纵横断面测量系统的架构图。
具体实施方式
[0038]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0039]对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0040]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。
[0041]实施例1
[0042]本实施例提出一种水下纵横断面测量方法，如图1所示，为本实施例的水下纵横断面测量方法的流程图。
[0043]本实施例提出的水下纵横断面测量方法中，包括以下步骤：
[0044]S1、获取跨河线路平曲线设计文件，根据所述跨河线路平曲线设计文件生成无人船测量计划线。
[0045]本实施例中，跨河线路平曲线设计文件中的平曲线为道路中心线，如图2所示，为本实施例的跨河线路平曲线设计文件的示意图。无人船将以道路中心线为中轴进行纵横断面测量。
[0046]无人船测量计划线包括纵断面测量计划本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下纵横断面测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取跨河线路平曲线设计文件，根据所述跨河线路平曲线设计文件生成无人船测量计划线；S2、将所述无人船测量计划线通过网络控制协议传输到目标无人船的主控模块中；S3、目标无人船的主控模块根据接收的无人船测量计划线对无人船的工作参数、采集条件进行调整更新；目标无人船上线并根据更新的采集条件通过其搭载的GNSS设备和测深仪分别进行四维采样和水深探测作业；S4、将采集的GNSS数据(B,L,H)转换为投影坐标数据(x,y,h)，将采集的水深数据进行吃水改正，然后将所述投影坐标数据和吃水改正后的水深数据分别加上采集时间的标识后按照时序存储；S5、目标无人船完成数据采集后，对所述投影坐标数据和水深数据进行校正，并计算水下高程数据，生成地形数据和/或水下纵横断面报表文件。2.根据权利要求1所述的水下纵横断面测量方法，其特征在于，所述跨河线路平曲线设计文件中的设计参数包括道路名称、曲线形式、起点北坐标、起点终坐标、打桩方式、起点里程、终点里程和里程间隔。3.根据权利要求1所述的水下纵横断面测量方法，其特征在于，所述无人船测量计划线包括纵断面测量计划线和横断面测量计划线；所述横断面测量计划线中的参数包括横断面测量的起点里程、终点里程、里程间隔、左偏距和右偏距，其中，横断面测量计划线中根据左偏距和右偏距设置的左偏距测量点、右偏距测量点与平曲线上的测量点处于同一直线上；所述纵断面测量计划线中的参数包括纵断面测量的起点里程、终点里程、里程间隔和偏距。4.根据权利要求1所述的水下纵横断面测量方法，其特征在于，将采集的水深数据进行吃水改正处理的步骤包括：获取采集的水深数据H2，测量换能器与水面的距离H3，计算实际水深H1＝H2+H3。5.根据权利要求1～4任一项所述的水下纵横断面测量方法，其特征在于，所述水深数据包括以二进制波形文件存储的波形数据以及根据所述波形数据计算得到的数字水深数据；所述投影坐标数据包括无人船上搭载的天线点的投影坐标(x,y,h)。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国光，文述生，王江林，肖浩威，丁永祥，闫少霞，郝志刚，黄海锋，
申请(专利权)人：广州南方卫星导航仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：