一种多波束测深数据化简方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110853139A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201910591534.9(22)申请日2019.07.02(71)申请人中国人民解放军战略支援部队信息工程大学地址450052河南省郑州市高新区科学大道62号109信箱(72)发明人武芳文佳昕李靖涵行瑞星杜佳威刘呈熠(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人吴敏(51)Int.Cl.G06T17/05(2011.01)G06T19/20(2011.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种多波束测深数据化简方法及装置(57)摘要本发明涉及一种多波束测深数据化简方法及装置，属于海底地形综合技术领域。本发明采用稳定性更高的格网分割法实现测深数据点集的分组，避免了出现因聚类结果不正确而导致的点化简效果较差的情况，提高了化简效果；同时采用复杂度越高的子区域化简后保留点的个数越多的化简策略进行化简，保证了化简后数据表达地形的准确性，使得化简结果不仅满足航海图制图应用，还可用于构建海底地形模型和进行地形分析。CN110853139ACN110853139A权利要求书1/2页1.一种多波束测深数据化简方法，其特征在于，该化简方法包括以下步骤：1)计算待化简区域的地形复杂度，根据计算得到的地形复杂度将待化简区域划分成若干具有不同复杂程度的子区域；2)对整个待化简区域进行规则格网划分，规则格网尺寸由待化简区域中各不同地形复杂程度类别区域的面积和化简后保留点的个数确定；3)在各子区域的格网内采用相应的水深点化简规则，使得化简后各子区域水深点密度与该子区域的地形复杂度正相关。2.根据权利要求1所述的多波束测深数据化简方法，其特征在于，在对各子区域进行化简时需保留该区域各个规则格网内水深最浅点。3.根据权利要求1或2所述的多波束测深数据化简方法，其特征在于，所述步骤1)按复杂程度将待化简区域划分为平坦区域、一般区域和复杂区域，在对各类别地形的复杂度量化范围进行边界确定时采用缩平坦扩复杂的原则。4.根据权利要求3所述的多波束测深数据化简方法，其特征在于，所述平坦区域各格网仅保留该格网内水深值最小点，一般区域各格网保留该格网内水深值最小点和最大点，复杂区域各格网保留该格网内水深值最小点、该格网内水深值最大点和该格网内与平均水深值之差最小点。5.根据权利要求1或2所述的多波束测深数据化简方法，其特征在于，所述步骤1)采用多种单一地形因子计算待化简区域的地形复杂度，单一地形因子包括坡度、局部地形粗糙度、局部地表起伏度、局部标准差和局部地表切割深度。6.根据权利要求5所述的多波束测深数据化简方法，其特征在于，所述采用多种单一地形因子的地形复杂度的计算公式为：C为复杂度评价指标，Coei为第i个地形因子，n为地形因子的个数，为第i个地形因子的贡献系数，通过因子分析法得到。7.根据权利要求3所述的多波束测深数据化简方法，其特征在于，化简后保留点数和各子区域包含的规则格网数量之间的关系为：Na＝np+2ny+3nf其中Na为化简后保留点个数，np为地形平坦子区域包含的规则格网数量，ny为地形一般子区域包含的规则格网数量，nf为地形复杂子区域包含的规则格网数量。8.根据权利要求4所述的多波束测深数据化简方法，其特征在于，化简后保留点数和各子区域面积及划分的规则格网尺寸之间的关系为：其中Na为化简后保留点个数，Sp为地形平坦子区域的面积，Sy为地形一般子区域的面积，Sf为地形复杂子区域的面，d为规则格网边长。9.一种多波束测深数据化简装置，其特征在于，该化简装置包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8中任一项所述的多波束测深数据2CN110853139A权利要求书2/2页的化简方法。3CN110853139A说明书1/5页一种多波束测深数据化简方法及装置技术领域[0001]本发明涉及一种多波束测深数据化简方法及装置，属于海底地形综合技术领域。背景技术[0002]点要素化简是制图综合中的重要研究内容和经典研究问题，当前点要素化简方法有很多，主要包括基于曲率参数设计的点化简方法、基于距离及高程差指标的点化简方法、基于不规则三角网的点化简方法和基于Douglas-Peucker算法的点化简方法等。如发表于《西安交通大学学报》2004年第7期上一篇名为《逆向工程中的测量数据精简技术研究》的论文通过分析角度—弦高联合准则法和包围盒法化简点云方法的使用性特点，提出了同时基于角度—弦高法和包围盒法的改进型数据的直接精简方法，实现了处理曲率变化大、附加特征多的点云数据化简。通用的点化简