【技术实现步骤摘要】
本申请涉及海底管道领域，尤其涉及一种海底管道路由区域要素空间分析方法。
技术介绍
1、在海底管道完整性管理中，海底管道路由区内第三方破坏是需要考虑的因素之一。目前在海底管道完整性管理中，第三方作业痕迹分析方法较为单一，难以有效对第三方作业痕迹进行空间分析，体现在以下几方面：
2、(1)难以分析海底管道路由区域第三方作业痕迹与海底管道平面位置的相交关系；
3、(2)难以对海底管道路由区域第三方作业痕迹进行长度、面积、分布区间等进行统计分析；
4、(3)难以对海底管道缓冲区内第三方作业痕迹进行数量统计。
技术实现思路
1、本申请提供一种海底管道路由区域要素空间分析方法，能够便于进行海底管道第三方作业风险分析。
2、本申请的实施例提供了一种海底管道路由区域要素空间分析方法，包括以下步骤：
3、地理坐标下海底管道轴线方程计算。
4、根据海底管道轴线方程，将海底管道轴线划分为多个节点p，计算海底管道轴线节点p沿海底管道轴线路径的里程。
5、根据要素节点f的地理坐标，计算要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s，以及要素节点f在海底管道轴线对应分段上的垂足c的地理坐标。
6、根据要素节点f在海底管道轴线对应分段上的垂足c的地理坐标和海底管道轴线节点p的地理坐标，计算垂足c沿海底管道轴线路径的里程kpc。
7、要素类型为线状要素时，根据要素节点f的地理坐标计算相邻节点之间的距离及要素的
8、根据要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s判断要素与海底管道的相交关系。根据垂足c沿海底管道轴线路径的里程kpc确定要素在海底管道轴线路径的相对位置和要素沿海底管道轴线路径的长度。根据要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s和海底管道缓冲区距离h，分析要素是否在海底管道缓冲区内。
9、统计与海底管道相交的要素数量和要素类型，统计同一类型要素沿海底管道轴线路径的分布区间，统计线状要素的累计长度分布，统计多边形要素的面积分布，统计海底管道缓冲区内要素类型和要素数量，完成海底管道路由区域要素空间分析。
10、在其中一些实施例中，地理坐标下海底管道轴线方程计算，包括：
11、通过将海底管道平面位置分解为直线段和弧线段，划分区间，分别推算直线段和弧线段的方程，然后合并为海底管道轴线方程。
12、在其中一些实施例中，计算要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s，以及要素节点f在海底管道轴线对应分段上的垂足c的地理坐标，包括：
13、计算要素节点f至海底管道轴线直线段l的垂直距离s，以及要素节点f在海底管道轴线直线段l上的垂足c的地理坐标，计算方式为：
14、要素节点f的地理坐标为(xf，yf)，海底管道轴线直线段l的方程为y＝kx+b1，x∈[x1，x2]，要素节点f至海底管道轴线直线段l的垂直距离s的计算公式如下：
15、
16、要素节点f在海底管道轴线直线段l上的垂足c的地理坐标为(xc，yc)，计算公式如下：
17、
18、在其中一些实施例中，计算要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s，以及要素节点f在海底管道轴线对应分段上的垂足c的地理坐标，包括：
19、计算要素节点f至海底管道轴线弧线段r的垂直距离s，以及要素节点f在海底管道轴线弧线段r上的垂足c的地理坐标，计算方式为：
20、要素节点f的地理坐标为(xf，yf)，海底管道轴线弧线段r的方程为(x-xr)2+(y-yr)2＝r2，则要素节点f至海底管道轴线弧线段r的垂直距离s的计算公式如下：
21、
22、要素节点f在海底管道轴线弧线段r上的垂足c的地理坐标为(xc，yc)，计算公式如下：
23、
24、在其中一些实施例中，根据要素节点f在海底管道轴线对应分段上的垂足c的地理坐标和海底管道轴线节点p的地理坐标，计算垂足c沿海底管道轴线路径的里程kpc，包括：
25、将垂足c的地理坐标(xc，yc)与节点p的地理坐标(xp，yp)进行比较，如果垂足c与节点p重合，则垂足c沿海底管道轴线路径的里程kpc为节点p沿海底管道轴线路径的里程kpp；如果垂足c在2个节点p之间，则计算垂足c至前一个节点p的距离δd，则垂足c沿海底管道轴线路径的里程kpc为前一个节点p沿海底管道轴线路径的里程kpp-1+δd。
26、在其中一些实施例中，根据要素节点f的地理坐标计算要素的面积a，计算公式如下：
27、
28、其中，n为多边形要素的节点数量。
29、在其中一些实施例中，根据要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s判断要素与海底管道的相交关系，包括：
30、当要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s全部为正或全部为负时，表明要素完全在海底管道的一侧，与海底管道无相交。
31、当要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s包含正值和负值时，表明要素与海底管道存在相交关系，交点在垂直距离s为正值和负值的相邻节点f之间。
32、在其中一些实施例中，根据垂足c沿海底管道轴线路径的里程kpc确定要素在海底管道轴线路径的相对位置和要素沿海底管道轴线路径的长度，包括：
33、根据垂足c沿海底管道轴线路径的里程kpc中的最大值和最小值确定要素在海底管道轴线路径的相对位置和要素沿海底管道轴线路径的长度。
34、在其中一些实施例中，根据要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s和海底管道缓冲区距离h，分析要素是否在海底管道缓冲区内，包括：
35、当要素节点至海底管道轴线对应分段的垂直距离s的绝对值均小于h时，判定要素在海底管道缓冲区内。
36、当要素节点至海底管道轴线对应分段的垂直距离s的绝对值均大于h时，判定要素在海底管道缓冲区之外。
37、当要素节点至海底管道轴线对应分段的垂直距离s的绝对值中有部分大于h，有部分小于h时，判定要素部分在海底管道缓冲区内。
38、在其中一些实施例中，统计同一类型要素沿海底管道轴线路径的分布区间，包括：
39、当两个要素的沿海底管道轴线路径的里程区间有重合时，计算两个要素的并集。
40、根据本申请的实施例提供的一种海底管道路由区域要素空间分析方法，包括以下步骤：地理坐标下海底管道轴线方程计算。根据海底管道轴线方程，将海底管道轴线划分为多个节点p，计算海底管道轴线节点p沿海底管道轴线路径的里程。根据要素节点f的地理坐标，计算要素节点f至海底管道轴线对应分段的垂直距离s，以及要素节点f在海底管道轴线对应分段上的垂足c的地理坐标。根据要素节点f在海底管道轴线对应分段上的垂足c的地理坐标，计算垂足本文档来自技高网...
【技术保护点】
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<...【专利技术属性】
技术研发人员：杨肖迪，淳明浩，罗小桥，黄桂柏，徐爽，顾红兵，单宏杰，李华智，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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