CN104502961A - 一种获得二维测线的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种获得二维测线的方法和装置。该方法包括：获取预设二维测线的起点坐标和终点坐标；根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段；以所述二维测线的起点坐标作为第一个拐点；以所述拐点为端点，根据预设拐角限值获取预设数量的射线；计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和；比较每条射线段上所有物理点的坡度值和，取坡度值和最小的射线段作为优化二维测线段；取所述优化二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点为拐点；并通过循环获得优化测线段的步骤最终获得优化的高精确度的二维测线。

Description

一种获得二维测线的方法和装置

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种获得二维测线的方法和装置。

背景技术

二维地震勘探需要在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进行地震勘探施工，以往山地高陡地区的二维测线都是通过施工人员的实地观察或借助卫片航片凭经验来确定，往往误差较大、耗时耗力。

在山地进行二维测线勘探施工，由于地表地形复杂，起伏高差大，在一些山地高陡地形区施工困难，合理的设计二维测线，避开陡峭地段，可以提高施工效率。因此有必要确定一种能自动获取，且误差小的二维测线位置，确保山地复杂区二维测线设计满足采集设计要求。

发明内容

本申请的目的是提供一种获得二维测线的方法和装置，以获得一种高精确度的二维测线。

为了实现上述目的，本申请提供了一种获得二维测线的方法，该方法包括：

S1：获取预设二维测线的起点坐标和终点坐标；

S2：根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段；

S3：以所述二维测线的起点坐标作为第一拐点；

S4：以所述拐点为端点，根据预设拐角限值获取预设数量的射线；

S5：计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和；

S6：比较每条射线段上所有物理点的坡度值和，取坡度值和最小的射线段作为优化二维测线段；

S7：取所述优化二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点为拐点；

S8：重复步骤S4到S7直至当前拐点为最后的二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点，且所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合，获得优化的二维测线。

在一个优选的实施例中，所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合包括：

当所述物理点与所述预设二维测线的终点不重合时，调节最后一条二维测线段的拐角限值使所述物理点与所述预设二维测线的终点重合。

在一个优选的实施例中，所述根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段包括：

根据所述起点坐标和终点坐标计算所述二维测线的方位角；

根据所述方位角和预设第一偏移距计算偏移边界线段的端点坐标，所述偏移边界线段是对称位于预设二维侧线两侧的两条线段。

在一个优选的实施例中，所述计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和包括：

获取所述物理点的坐标；

根据所述物理点的坐标通过数字高程模型获得所述物理点的坡度值，并计算所述射线段上物理点的坡度值和。

本申请另一方面还提供一种获得二维测线的装置，该装置包括：

坐标获取单元，用于获取预设二维测线的起点坐标和终点坐标；

偏移边界线段获取单元，用于根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段；

第一拐点确定单元，以所述二维测线的起点坐标作为第一拐点；

射线获取单元，用于以所述拐点为端点，根据预设拐角限值获取预设数量的射线；

坡度值获取单元，用于计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和；

测线段获取单元，用于比较每条射线段上所有物理点的坡度值和，取坡度值和最小的射线段作为优化二维测线段；

第二拐点确定单元，用于取所述优化二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点为拐点；

测线获取单元，用于将第二拐点确定单元获得的拐点作为射线获取单元的对应的拐点，当第二拐点确定单元获得的当前拐点为最后的二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点，且所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合，获得优化的二维测线。

在一个优选的实施例中，所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合包括：

当所述物理点与所述预设二维测线的终点不重合时，调节最后一条二维测线段的拐角限值使所述物理点与所述预设二维测线的终点重合。

在一个优选的实施例中，所述根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段包括：

根据所述起点坐标和终点坐标计算所述二维测线的方位角；

根据所述方位角和预设第一偏移距计算偏移边界线段的端点坐标，所述偏移边界线段是对称位于预设二维侧线两侧的两条线段。

在一个优选的实施例中，所述计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和包括：

获取所述物理点的坐标；

根据所述物理点的坐标通过数字高程模型获得所述物理点的坡度值，并计算所述射线段上物理点的坡度值和。

由此可见，本申请实施例提供的技术方案通过预设二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定二维测线的偏移边界线段；在偏移边界线段范围内，根据数字高程模型获得每段射线段上的物理点的坡度值，根据各射线段的坡度值和判断出优化测线段，并通过循环获得优化测线段的步骤最终获得优化的高精确度的二维测线。与现有技术相比大大提高了测线的精确度，在实际应用中提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种获得二维测线的方法的实施例的流程图；

图2是二维视线下的传统技术方案获得的预设二维测线与本申请实施例提供的技术方案获得的二维测线的比较示意图；

图3是本申请实施例提供的一种获得二维测线的装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面以几个具体的例子详细说明本申请实施例的具体实现。

以下首先介绍本申请一种获得二维测线的方法的实施例。结合附图1，该实施例包括：

S101：获取预设二维测线的起点坐标和终点坐标。

在实际应用中，这里预设的二维测线是根据勘探任务预先设计的，根据预设的二维测线、采集的观测系统、地表的数字高程模型，获取该预设二维测线的起点坐标A(X_A,Y_A)和终点坐标B(X_B,Y_B)。

进一步的，这里地表的数字高程模型是通过采集的地震数据通过建模获得的。

进一步的，这里的起点坐标和终点坐标一般为物理点，所述物理点是指检波点或炮点。

S102：根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段。

进一步的，根据所述起点坐标A(X_A,Y_A)和终点坐标B(X_B,Y_B)计算所述二维测线的方位角α_AB公式如下：

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{AB}}=\arctan \left(\frac{y_B-y_A}{x_B-x_A}\right)$

其中，x_A是起点A的横坐标，y_A是起点A的纵坐标；x_B是终点B的横坐标，y_B是终点B的纵坐标。

根据所述方位角α_AB和第一偏移距Δy计算偏移边界线段的端点坐标，这里的第一偏移距，也即偏移的最大距离，是预先设定的，Δy可以是500m，但在实际应用中，可根据地表的实际情况进行设定，本申请实施例并不以此为限。

这里偏移边界线段是对称位于线段AB两侧的两条线段，其中一条线段的起点C的坐标的计算公式如下：

x_C＝x_A+Δycos(α_AB±90°)

y_C＝y_A+Δysin(α_AB±90°)

终点D的坐标的计算公式如下：

x_D＝x_B+Δycos(α_AB±90°)

y_D＝y_B+Δysin(α_AB±90°)

另一条线段是线段CD以线段AB为对称轴的对称线。

S103：以所述二维测线的起点坐标作为第一个拐点。

进一步的，第一个拐点可以是预设二维测线的起始坐标A(X_A,Y_A)。

S104：以所述拐点为端点，根据预设拐角限值获取预设数量的射线。

进一步的，当所述拐点为起始拐点，也即预设二维测线的起始坐标A(X_A,Y_A)，可直接获得，其它拐点，也即所述端点坐标的计算公式为：

$x=x_o+l_d\cos ({\mathrm{\α}}_{\mathrm{AB}}+\frac{\mathrm{\θ}}{i})$

$y=y_o+l_d\sin ({\mathrm{\α}}_{\mathrm{AB}}+\frac{\mathrm{\θ}}{i})$

其中，x为所述端点横坐标，y为所述端点纵坐标；α_AB为预设二维测线的方位角；l_d为射线段的预设距离；x_o为该端点上一个拐点的横坐标，y_o为该端点上一个拐点的纵坐标；θ为预设拐角限值；i＝1,2,3......Ln/Gd为该端点上一个拐点射线段的数量；Ln为所述预设二维测线终点B在最大拐角限值横向偏移的最大距离，也即Ln＝l_dtan(θ)；Gd为坡度网格距离；

进一步的，这里的预设拐角限值θ为8度，但在实际应用中，可根据地表的实际情况进行设定，例如山区可以是16度，本申请实施例并不以此为限。

进一步的，这里的射线段的预设距离为1000m，但在实际应用中，可根据地表的实际情况进行设定，但必须大于等于1000，本申请实施例并不以此为限。

进一步的，这里的坡度网格距离5m，但在实际应用中，可根据地表的实际情况进行设定，本申请实施例并不以此为限。

进一步的，每个拐点的射线数量是由坡度网格距离Gd和所述预设二维测线终点B在最大拐角限值横向偏移的最大距离Ln确定的，所述预设数量的射线为2Ln/Gd+1条射线。

进一步的，为了避免射线段因偏移角度太大而无法偏移回偏移边界线段内，每一条射线的方位角限值为β。

β＝α_AB±nθ

n为射线起点到边界线段的整数倍。

S105：计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和。

进一步的，获取所述物理点的坐标，公式如下：

$x_j=x_o+l_j\cos ({\mathrm{\α}}_{\mathrm{AB}}+\frac{\mathrm{\θ}}{i})$

$y_j=y_o+l_j\sin ({\mathrm{\α}}_{\mathrm{AB}}+\frac{\mathrm{\θ}}{i})$

其中，x_j为所述射线段上第j个物理点的横坐标，y为所述射线段上第j个物理点的纵坐标(j＝1,2,……)；α_AB为预设二维测线的方位角；l_j为第j个点到该射线端点的距离；x_o为该射线端点的横坐标，y_o为该射线端点的纵坐标；θ为预设拐角限值；i＝1,2,3......Ln/Gd为该端点上一个拐点射线段的数量；Ln为所述预设二维测线终点B在最大拐角限值横向偏移的最大距离；Gd为坡度网格距离；

根据所述物理点的坐标通过数字高程模型获得所述物理点的坡度值s，并计算所述射线段上物理点的坡度值和，公式如下：

$S_i=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{S}_j$

其中，S_i代表第i条射线段上物理点的坡度值和(i＝1,2…)；S_j代表该射线段上第j个物理点的坡度值(j＝1,2…)，k＝int(l_d/R_d)代表该射线段上的物理点个数，R_d为物理点距。

进一步的，这里的物理点距R_d为20m，在实际应用中，可根据地表的实际情况进行设定，本申请实施例并不以此为限。

S106：比较每条射线段上所有物理点的坡度值和，取坡度值和最小的射线段作为优化二维测线段。

进一步的，在步骤S105获得每条射线段上所有物理点的坡度值和后，取坡度值和最小的射线段作为优化二维测线段。

S107：取所述优化二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点为拐点。

进一步的，得到一段优化的测线段后，以该测线段往边界线段方向的最后一个物理点为拐点，进一步获得下一段优化的测线段。

S108：重复步骤S104到S107直至当前拐点为最后的二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点，且所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合，获得优化的二维测线。

进一步的，当所述物理点与所述预设二维测线的终点不重合时，调节最后一条射线段的拐角限值使所述物理点与所述预设二维测线的终点重合，获得优化后的二维测线。

图2是二维视线下的传统技术方案获得的预设二维测线与本申请实施例提供的技术方案获得的二维测线的比较示意图，从图中可以看出预设的二维测线201与实际地表的误差较大，而本申请获得的二维测线与实际地表的误差大大减小。

由此可见，本申请实施例提供的技术方案通过预设二维测线的起点坐标、终点坐标和第一偏移距确定二维测线的偏移边界线段；在偏移边界线段范围内，根据数字高程模型获得每段射线段上的物理点的坡度值，根据各射线段的坡度值和判断出优化测线段，并通过循环获得优化测线段的步骤最终获得优化的高精确度的二维测线。与现有技术相比大大提高了测线的精确度，在实际应用中提高了施工效率。

以下首先介绍本申请一种获得二维测线的装置的实施例。结合附图3，该装置300包括：坐标获取单元301、第一拐点确定单元302、射线获取单元303、坡度值获取单元304、测线段获取单元305、第二拐点确定单元306和测线获取单元307。

其中，坐标获取单元301用于获取预设二维测线的起点坐标和终点坐标；偏移边界线段获取单元，用于根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段；第一拐点确定单元302用于以所述二维测线的起点坐标作为拐点；射线获取单元303用于以所述拐点为端点，根据预设拐角限值获取预设数量的射线；坡度值获取单元304用于计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和；测线段获取单元305用于比较每条射线段上所有物理点的坡度值和，取坡度值和最小的射线段作为优化二维测线段；第二拐点确定单元306用于取所述优化二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点为拐点；测线获取单元307用于将第二拐点确定单元获得的拐点作为射线获取单元的对应的拐点，当第二拐点确定单元获得的当前拐点为最后的二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点，且所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合，获得优化的二维测线。

在一个优选的实施例中，所述拐点与所述预设二维测线的终点坐标重合包括：

当所述拐点与所述预设二维测线的终点不重合时，调节最后一条二维测线段的拐角限值使最所述拐点与所述预设二维测线的终点重合。

在一个优选的实施例中，所述根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段包括：

根据所述起点坐标和终点坐标计算所述二维测线的方位角

根据所述方位角和预设第一偏移距计算偏移边界线段的端点坐标，所述偏移边界线段是对称位于预设二维侧线两侧的两条线段。

在一个优选的实施例中，所述计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和包括：

获取所述物理点的坐标；

根据所述物理点的坐标通过数字高程模型获得所述物理点的坡度值，并计算所述射线段上物理点的坡度值和。

由此可见，本申请实施例提供的技术方案通过预设二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定二维测线的偏移边界线段；在偏移边界线段范围内，根据数字高程模型获得每段射线段上的物理点的坡度值，根据各射线段的坡度值和判断出优化测线段，并通过循环获得优化测线段的步骤最终获得优化的高精确度的二维测线。与现有技术相比大大提高了测线的精确度，在实际应用中提高了施工效率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (8)

1.一种获得二维测线的方法，其特征在于，该方法包括：

S1：获取预设二维测线的起点坐标和终点坐标；

S2：根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段；

S3：以所述二维测线的起点坐标作为第一个拐点；

S4：以所述拐点为端点，根据预设拐角限值获取预设数量的射线；

S5：计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和；

S6：比较每条射线段上所有物理点的坡度值和，取坡度值和最小的射线段作为优化二维测线段；

S7：取所述优化二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点为拐点；

S8：重复步骤S4到S7直至当前拐点为最后的二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点，且所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合，获得优化的二维测线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合包括：

当所述物理点与所述预设二维测线的终点不重合时，调节最后一条二维测线段的拐角限值使所述物理点与所述预设二维测线的终点重合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段包括：

根据所述起点坐标和终点坐标计算所述二维测线的方位角；

根据所述方位角和预设第一偏移距计算偏移边界线段的端点坐标，所述偏移边界线段是对称位于预设二维侧线两侧的两条线段。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和包括：

获取所述物理点的坐标；

根据所述物理点的坐标通过数字高程模型获得所述物理点的坡度值，并计算所述射线段上物理点的坡度值和。

5.一种获得二维测线的装置，其特征在于，该装置包括：

坐标获取单元，用于获取预设二维测线的起点坐标和终点坐标；

偏移边界线段获取单元，用于根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段；

第一拐点确定单元，用于以所述二维测线的起点坐标作为第一个拐点；

射线获取单元，用于以所述拐点为端点，根据预设拐角限值获取预设数量的射线；

坡度值获取单元，用于计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和；

测线段获取单元，用于比较每条射线段上所有物理点的坡度值和，取坡度值和最小的射线段作为优化二维测线段；

第二拐点确定单元，用于取所述优化二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点为拐点；

测线获取单元，用于将第二拐点确定单元获得的拐点作为射线获取单元的对应的拐点，当第二拐点确定单元获得的当前拐点为最后的二维测线段往边界线段方向的最后一个物理点，且所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合，获得优化的二维测线。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述物理点与所述预设二维测线的终点坐标重合包括：

当所述物理点与所述预设二维测线的终点不重合时，调节最后一条二维测线段的拐角限值使所述物理点与所述预设二维测线的终点重合。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述根据所述二维测线的起点坐标、终点坐标和预设第一偏移距确定所述二维测线的两条偏移边界线段包括：

根据所述起点坐标和终点坐标计算所述二维测线的方位角；

根据所述方位角和预设第一偏移距计算偏移边界线段的端点坐标，所述偏移边界线段是对称位于预设二维侧线两侧的两条线段。

8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述计算所述射线在所述两条偏移边界线段内的射线段上的物理点的坡度值，并获取所述射线段上所有物理点的坡度值和包括：

获取所述物理点的坐标；

根据所述物理点的坐标通过数字高程模型获得所述物理点的坡度值，并计算所述射线段上物理点的坡度值和。