一种涌潮潮头线形态及潮头推进速度现场测量方法技术

本发明专利技术关于一种涌潮潮头线形态及潮头推进速度现场测量方法，采用无人机搭载高分辨率相机至涌潮上方每隔一段时间对涌潮潮头拍照，获得整个测量河段的涌潮潮头图像；对涌潮潮头图像进行修正，转化到统一坐标系形成逐时刻完整的涌潮潮头线正射影像；根据涌潮潮头线位置明显的边界特征，识别出正射影像中涌潮潮头线的位置，并逐时刻解析出潮头线平面位置；根据前后时刻潮头线位置可得到潮头推进速度。可以广覆盖、高效率、一次性的获取涌潮潮头线整体平面形态及涌潮潮头推进速度，利于滩地、主槽涌潮推进速度分析，为公众安全观潮提供技术支持，还可分析涌潮对所经河段的冲击作用，对于涌潮河段的建设、防护具有重要意义。防护具有重要意义。防护具有重要意义。

A field measurement method of tidal bore head line shape and tidal head advancing speed

【技术实现步骤摘要】
一种涌潮潮头线形态及潮头推进速度现场测量方法


[0001]本专利技术属于涌潮现场测量方法
，具体是关于一种涌潮潮头线形态及潮头推进速度现场测量方法。

技术介绍

[0002]涌潮潮头在江道向前推进过程中，形成十字形、一线潮、回头潮等多种平面线形，涌潮潮头线的平面几何形态、潮头线沿线各点推进速度与涌潮高度、潮前水深、水下地形等密切相关，涌潮形态和潮头线的推进速度是涌潮研究的重要研究内容。由于观测技术及观测条件制约，目前主要以近岸定点观测及岸边拍照为主，只能观测岸边涌潮潮头线平均推进速度，缺少整个潮头线沿线瞬时推进速度,也不能定量解析潮头线整体平面几何形态。本专利采用的方法可定量解析出涌潮潮头线的平面几何形态，获取整个潮头线沿线各点推进速度Ci，为涌潮研究提供现场涌潮观测成果，用于涌潮动力、形态发展变化过程研究。通过对潮头平面形态、推进速度及推进方向的现场测量，可以用以分析涌潮所经河段对堤防、丁坝、桥梁、码头等构筑物的冲击作用，作为一种涌潮监测技术，还可用于观潮期间涌潮运动观测及预警，为公众观潮安全提供技术支持。
[0003]前述背景技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涌潮潮头线形态及潮头推进速度现场测量方法，其特征在于包括：步骤1：采用无人机搭载高分辨率相机及GPS定位仪、测距仪至涌潮上方，每隔一段时间Δt对涌潮潮头拍照，获得整个测量河段的涌潮潮头图像；步骤2：对所述涌潮潮头图像进行修正，并根据相机参数将处理后的影像转化到统一坐标系形成逐时刻完整的涌潮潮头线正射影像；步骤3：根据涌潮潮头线位置明显的边界特征，通过边界识别技术识别出正射影像中涌潮潮头线的位置，并逐时刻解析出潮头线平面位置；步骤4：根据前后时刻潮头线位置可得到潮头推进速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中，所述整个测量河段的涌潮潮头图像可通过多架无人机协同拍照的方式分段拍照获取后拼接得到。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1中，无人机在定点位置悬停并使相机主光轴与地面（水面)保持垂直，启动相机进行拍照，拍照的同时通过GPS进行空间定位，并采用测距仪测量与水面之间距离，并根据相机与GPS、测距仪的安装相对关系获取相机拍摄参数。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1中，拍照测量前先对摄像头进行标定，确定畸变修正计算参数，图像修正即可用该参数进行修正。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤2中，对所述涌潮潮头图像进行修正包括图像径向畸变修正和图像切向畸变修正：所述图像径向畸变修正的公式如下：x0＝x(1+k1r2+k2r4+k3r6)y0＝y(1+k1r2+k2r4+k3r6)公式中，(x0，y0)是畸变点在原图上原始的像素点位置，(x，y)是校正后新图上的像素点位置，k1、k2、k3是与相机镜头有关的变形修正计算参数；所述图像切向畸变修正的公式如下：x0＝x+[2p1y+p2(r2+2x2)]y0＝y+[2p2x+p1(r2+2y2)]公式中，(x0，y0)是畸变点在原图上原始的像素点位置，(x，y)是校正后新图上的像素点位置，p1、p2是...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨元平，陈甫源，张芝永，何昆，陈刚，王瑞锋，陈韬霄，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院浙江省海洋规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：