[发明专利]一种基于S-57电子海图数据的三维地形和雷达地形生成方法

权利要求书

1.一种基于S-57电子海图数据的三维地形和雷达地形生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）生成基于电子海图的统一数据源：结合基于S-57电子海图数据提取的电子海图高程数据以及从GDEM数据提取的等高线和等深线，生成基于电子海图的高程矢量图；

（2）生成视景三维地形模型：将高程矢量图生成DWG格式文件，通过三维模型简化技术简化地形模型，并在Multigen Creator中进行纹理编辑，生成视景三维地形模型；

（3）生成高程数据文件：在高程矢量图的基础上，对矢量进行插值计算，提取高程信息，生成数据文件，分别完成雷达地形数据的生成和水深数据、导航物标数据的提取。

2.根据权利要求1所述的三维地形和雷达地形生成方法，其特征在于，所述步骤（1）的具体步骤为：

（1.1）提取原始数据：基于电子海图源数据，采用GIS软件Global Mapper提取海图高程信息；将GDEM数据导入Global Mapper中，依据海图坐标设置和投影方式对GDEM数据进行校正；提取GDEM数据等高线和等深线；

（1.2）数据处理：以电子海图为基本参照，针对海图高程数据缺失部分、通过编辑高程矢量线的方法将海图高程数据和GDEM提取的等高线和等深线数据进行合并处理。

3.根据权利要求2所述的三维地形和雷达地形生成方法，其特征在于，所述（1.1）根据GDEM数据提取等高线和等深线的过程中，提取范围为海图高程信息缺少区域，提取间隔距离为2米。

4.根据权利要求2所述的三维地形和雷达地形生成方法，其特征在于，所述步骤（1.2）中，数据处理过程，要确保海图的岸线、码头、导航物、航道建筑与原海图保持一致；对于有特殊精细要求地域的高程数据，采用人工测量，手工输入的方法。

5.根据权利要求1所述的三维地形和雷达地形生成方法，其特征在于，所述步骤（2）的具体步骤为：

（2.1）数据预处理：对基于电子海图的统一数据源进行简化，只保留山体的等高线；对于岸线局部进行手工绘制；最后，将所有数据输出为矢量数据文件，保存为DWG格式；

（2.2）3D Max建模处理：将地形矢量数据文件导入到3D Max中，编辑等高线，并为其赋值，利用3D Max中的Terrain工具，生成沿岸陆地、岛屿和山体；最后，利用PloyTrans插件转换所有地形，保存为OpenFlight格式文件，供Multigen Creator使用；

（2.3）Creator纹理贴图：将包含真实地形表面细节的纹理贴图到生成的地形三维几何模型上。

6.根据权利要求5所述的三维地形和雷达地形生成方法，其特征在于，所述步骤（2.3）中，所述包含真实地形表面细节的纹理为卫星影像；所述卫星影像必须经Photoshop图像软件进行以下两方面的处理：①对卫星影像进行处理，使其色彩与真实的环境色彩更加接近；②把大范围的卫星影像裁切成2n大小的小范围影像，其中1＜n≤20，并把裁切后图像以RGB或者RGBA格式存贮；根据所要处理的地形模型的地理范围，将纹理映射的起始位置设为地形三维几何模型的左下角，以三点映射的方法进行贴图。

7.根据权利要求1所述的三维地形和雷达地形生成方法，其特征在于，所述步骤（3）中生成雷达地形数据的具体步骤为：删除统一数据源中高程数值小于0的矢量线；依据电子海图坐标手工绘制航道上的高出水面的助航标志的等高线；利用Glabal Mapper自带的3D矢量生成高程网格功能，通过插值计算，生成高程网格模型，得到连续、逼真的高程数据；对应雷达量程的变化，以量程越大采样间隔越大、量程越小采样间隔越小的原则，分别以不同采样间隔提取雷达地形数据，并将提取的雷达地形数据保存为Arc ASCII网格数据文件。

8.根据权利要求1所述的三维地形和雷达地形生成方法，其特征在于，所述步骤（3）中生成水深数据的具体步骤为：仅保留统一数据源中岸线航道范围内的所有等深线、水深点、岸线、码头的矢量数据，依据电子海图坐标手工绘制航道上的高出水面的助航标志、码头、桥梁的等高线；最后，利用Glabal Mapper自带的3D矢量生成高程网格功能，通过插值计算，生成高程网格模型，得到连续、逼真的水深数据；根据需要分别以不同采样间隔提取水深数据，并将提取的水深数据保存为Arc ASCII网格数据文件。