專利名稱：一種海底地形六維網(wǎng)格的測(cè)繪方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、水深、坡度、二階導(dǎo)數(shù)和測(cè)量時(shí)間在內(nèi)的海底地形六維網(wǎng)格測(cè)繪方法，具體是指一種以離散水深數(shù)據(jù)及測(cè)繪時(shí)間為基礎(chǔ)，形成海底地形三維網(wǎng)格，進(jìn)而計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的海底坡度和二階導(dǎo)數(shù)，同時(shí)疊加測(cè)繪時(shí)間，從而形成海底地形六維網(wǎng)格并以合理的結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)的技術(shù)方法，涉及到海洋測(cè)繪、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和海底科學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海底地形三維網(wǎng)格有著廣闊的應(yīng)用，與海底地形有關(guān)的領(lǐng)域均應(yīng)用到海底地形網(wǎng)格，如:海底地形圖、水深圖和海底地貌圖等基礎(chǔ)圖件的測(cè)繪，海底地形的可視化顯示，海底地形的漫游等，甚至包括數(shù)字地球和數(shù)字海洋均需要海底地形為基礎(chǔ)支撐。按照構(gòu)網(wǎng)方式的不同，海底地形網(wǎng)格分為方格網(wǎng)和三角網(wǎng)。因方格網(wǎng)易于使用和數(shù)據(jù)交換，因此，目前海底地形測(cè)繪中多數(shù)使用方格網(wǎng)，亦稱為格網(wǎng)或網(wǎng)格。構(gòu)建海底地形網(wǎng)格的數(shù)據(jù)有多種，如:單波束測(cè)深、多波束測(cè)深和歷史地形圖等。海底地形網(wǎng)格在海洋測(cè)繪、海洋制圖、海底科學(xué)研究和計(jì)算機(jī)可視化等方面發(fā)揮著重要作用。但隨著應(yīng)用的推廣和研究的深入，海底地形三維網(wǎng)格已不能滿足需求。如:在河口區(qū)地形經(jīng)常變化，必須在海底地形三維網(wǎng)格中加入時(shí)間形成四維網(wǎng)格才能研究海底地形的時(shí)空變化。又如:在大陸邊緣是海洋劃界的焦點(diǎn)區(qū)域，海洋劃界需要確定大陸坡腳點(diǎn)，坡度和二階導(dǎo)數(shù)是確定大陸坡腳點(diǎn)的基本參量，此時(shí)，必須在海底地形三維網(wǎng)格中加入坡度和二階導(dǎo)數(shù)建立五維網(wǎng)格才能研究大陸坡與海盆的分界，進(jìn)而準(zhǔn)確地確定大陸坡腳點(diǎn)的位置。又如:在海底制圖過程中，同時(shí)制作海底地形圖、坡度圖和二階導(dǎo)數(shù)圖，僅依賴海底地形三維網(wǎng)格難以實(shí)現(xiàn)，需要使用包括地形、坡度和二階導(dǎo)數(shù)在內(nèi)的五維網(wǎng)格。從檢索的公開資料分析，目前無成熟的技術(shù)方法用于建立包括橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、地形、坡度、二階導(dǎo)數(shù)和時(shí)間在內(nèi)的海底地形六維網(wǎng)格。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種基于測(cè)繪的離散水深數(shù)據(jù)，首先建立海底地形網(wǎng)格，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的坡度和二階導(dǎo)數(shù)，根據(jù)水深的測(cè)量時(shí)間，賦予每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)時(shí)間，從而形成海底地形六維網(wǎng)格的測(cè)繪方法。還設(shè)計(jì)了一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，能完全代替彼此分開的水深、時(shí)間、坡度和二階導(dǎo)數(shù)等四種網(wǎng)格，具有結(jié)構(gòu)合理、空間小、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)方法可應(yīng)用于海洋測(cè)繪、海洋制圖、海洋劃界、海底科學(xué)研究和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等領(lǐng)域。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種海底地形六維網(wǎng)格的測(cè)繪方法，其特征在于，包括下列步驟:(I)海底地形六維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。由海底坐標(biāo)數(shù)值測(cè)量儀將測(cè)量數(shù)值傳輸?shù)搅S網(wǎng)格結(jié)構(gòu)處理裝置中，處理裝置將海底坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)分割成兩部分，一個(gè)是頭結(jié)構(gòu)體Head用于描述和存儲(chǔ)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的整體性信息，另一個(gè)是數(shù)據(jù)集
權(quán)利要求
1.種海底地形六維網(wǎng)格的測(cè)繪方法，其特征在于，包括下列步驟: (1)海底地形六維網(wǎng)格結(jié)構(gòu) 由海底坐標(biāo)數(shù)值測(cè)量儀將測(cè)量數(shù)值傳輸?shù)搅S網(wǎng)格結(jié)構(gòu)處理裝置中，處理裝置將海底坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)分割成兩部分，一個(gè)是頭結(jié)構(gòu)體Head用于描述和存儲(chǔ)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的整體性信息，另一個(gè)是數(shù)據(jù)集
全文摘要
本發(fā)明公開了海底地形六維網(wǎng)格的測(cè)繪方法，具體是指一種基于已知離散測(cè)深數(shù)據(jù)點(diǎn)的方法。本發(fā)明是通過建立包括橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、水深、坡度、二階導(dǎo)數(shù)和測(cè)量時(shí)間在內(nèi)的海底地形六維網(wǎng)格測(cè)繪方法，以離散水深數(shù)據(jù)及測(cè)繪時(shí)間為基礎(chǔ)，形成海底地形三維網(wǎng)格，進(jìn)而計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的海底坡度和二階導(dǎo)數(shù)，同時(shí)疊加測(cè)繪時(shí)間，從而形成海底地形六維網(wǎng)格的技術(shù)方法，本發(fā)明分若干步驟海底地形六維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、地形維網(wǎng)格的建立、時(shí)間維網(wǎng)格的建立、坡度維網(wǎng)格的建立、二階導(dǎo)數(shù)維網(wǎng)格的建立。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在我國沿海的測(cè)繪和海洋劃界過程中，具有測(cè)繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、操作方便、應(yīng)用面廣、以及受自然天氣影響較小等。
文檔編號(hào)G06T1/00GK103093410SQ201310004170
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者吳自銀, 李家彪, 李守軍, 尚繼宏, 羅孝文 申請(qǐng)人:國家海洋局第二海洋研究所