[发明专利]一种基于航道地形图和水位数据的航标位置校核方法

说明书

本发明公开了一种基于航道地形图和水位数据的航标位置校核方法，属于航道测绘与航道维护领域。所述方法包括：以航道地形图为基础，通过读取航道地形图中的测量数据，结合实测水位或预测水位，动态修正图示水深点的水深值，筛选出满足条件的水深点，构成可航区域；利用边界提取算法生成可航区域边界；根据航标实际位置与可航区域边界的关系对航标位置进行校核，输出校核结果，辅助工作人员决策分析，使原本人工化的处理工作变得更加高效，降低工作失误率，节省大量的劳力，有效地提高工作效率，实现更为科学合理的航标位置校核。

技术领域

本发明涉及航道测绘与航道维护领域，具体的，尤其涉及一种基于航道地形图和水位数据的航标位置校核方法。

背景技术

航标是一种重要的助航设备，对船舶起着助航、引航和导航的作用，通过对航道方向、边界以及障碍物的标示，为水上交通运输提供一条安全、经济、便捷的通道。内河航道水下河床地形复杂，水位变化频繁，尤其是在汛期和枯水期，水位涨落幅度较大，导致大部分航标已不处于最佳导航位置，因此需要结合水位数据和航道地形图对航标位置进行调整，保证航标能够及时反映航道水深变化，正确标示可航区域边界。传统工作过程中，工作人员主要是根据以往航标配布工作经验，结合水位变化情况来判断航标当前位置是否合理。这种航标位置校核方法对人工经验依赖程度大，受到工作态度、本身业务技能的限制，工作效率低，容易造成校核结果不可靠。

针对航标位置校核，目前主要有一种解决方案，即结合电子航道图或电子江图，获取航标点的实际水深，将航标点实际水深与航标校核规则库的规则项逐一进行对比，判断是否符合规则项中的相关规定；如果不符合，则输出具体不符合的规则项，并进行报警处理，以此提高航标管理效率和可靠性。但随着航道管理数字化、智能化的不断发展，要满足内河航道航标位置的及时、准确和合理的校核还存在以下问题：

(1)电子航道图更新周期长，且目前对水深数据的提取需要专门机构利用ArcGIS工具箱对电子航道图进行等深线的提取，无法直接对CAD格式的航道地形图进行操作，操作专业性强，不具备普遍适用性；航道地形图是航道规划、航道工程设计与施工、航道维护、船舶航行等工作的重要参考图籍资料，开展航标位置校核需要考虑在航道地形图上进行水深数据的提取；

(2)航标校核规则库是根据航标配布原则形成的用于判断航标位置在航道中的准确性的规则集合，其完整度决定了航标校核的精确度；而规则库的完整度则受规则库设计人员对航标配布原则的理解能力的影响，对人工经验的依赖程度大；

(3)单纯输出校核结果已经不能满足现阶段的可视化管理需求，需要考虑在航道地形图等地图管理软件上正确标示出可航区域边界，让工作人员对航标校核的过程有更全面和直接的了解。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供一种基于航道地形图和水位数据的航标位置校核方法。所述技术方案如下：

步骤1，利用实测水位或预测水位数据对航道地形图中的水深点进行动态修正，获取实际水深值；

步骤2，根据步骤1得到实际水深值后，筛选出实际水深值大于等于航道维护水深值的所有水深点，获取满足航道维护水深值的水深点集合；

步骤3，根据步骤2得到水深点集合构成了可航区域，对该区域进行边界提取，获取可航区域边界；

步骤4，利用航标实际位置与根据步骤3获得的可航区域边界两者之间的关系对航标位置进行校核。航标实际位置与可航区域边界的关系一般存在三种情况：第一种，航标位于可航区域边界外部；第二种，航标位于可航区域边界内部；第三种，航标位于可航区域边界上。

而且，步骤4中对航标实际位置与可航区域边界两者之间关系进行判断的实现方式如下：