CN110189392B - 一种流速流向测绘图自动分幅方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流速流向测绘图自动分幅方法，所述自动分幅方法具体为：S1：求出河道两边坐标数据中东坐标的最大值和最小值；S2：计算首幅插入图框原点的东坐标值；S3：判定一个框图能否展示区间的完整数据，若能，则进行S5，不能，则进行S4；S4：判定叠加图框的类型；S5：选择对应数量和类型的图框进行插入；S6：判定测量点是否全部纳入图框范围，若是，则得到图框的数量、图框插入位置坐标数据和对应的插入图框类型，若否，则返回S3。本发明利用以流速流向测绘坐标数据，通过数据的处理和分析，根据流速流向绘制成图规范，在绘制好的测量成图的基础上，通过多个标准的横图框与竖图框的组合，囊括全部的测量轨迹，把成图切割成多个标准图幅。

Description

一种流速流向测绘图自动分幅方法

技术领域

本发明涉及测绘领域，具体的，涉及一种流速流向测绘图自动分幅方法。

背景技术

航道水面流速流向信息表征了航道条件，是重要的航道尺度指标，在我国内河水运安全建设中具有决定性的地位和作用，水面流速流向测量是航道水文测量中一项重要的内容，是航道整治设计和航道维护的一个重要依据。在一次正规的流速流向测绘工作中，采用浮标观测法观测所使用的浮标漂流路径至少在四千米以上，在特殊航道段的测绘任务中甚至能够达到接近万米的距离，流速流向轨迹线的长度与浮标漂流路径长度相一致。根据《水运工程测量规范》，流速流向测量成图样式分为竖图与横图两种，绘图比例尺为1:2000，图框为长宽固定的矩形样式。无论是竖图还是横图，都无法把一次测量的结果绘制完整，所以往往采用分幅的方法来对测量成图进行切割。分幅是指在绘制好的测量成图的基础上，通过多个标准的横图框与竖图框的组合，囊括全部的测量轨迹，把成图切割成多个标准图幅。由于长江航道环境复杂，弯曲多变，选用最合适的分幅方法来展示完整的测量成果，是一大重点和难点。目前测绘成图中这项成图切分的工作往往都是由工作人员根据以往的绘图经验，观察整个测量图的流速流向轨迹趋势，合理地利用图框进行组合，将测绘轨迹分割，完成图框位置调节和分幅。这项工作过程繁琐，效率低下，人工操作、干预工作量比较大，质量不能得到较好的保证。

中国专利CN201610683451.9提供一种CAD图纸分幅方法及装置，通过接收CAD图纸分幅请求，所述CAD图纸分幅请求指示CAD图纸和位于所述CAD图纸的图纸范围内的分幅范围；裁剪所述CAD图纸中位于所述分幅范围外的底图，得到目标CAD图纸；利用所述分幅范围及预先设置的CAD布局功能，对所述目标CAD图纸进行分幅，得到分幅结果的方式，使得在降低人力资源浪费的基础上，实现了对CAD图纸的分幅的目的。但是，该技术接收CAD图纸分幅请求，按照请求指示CAD图纸和位于所述CAD图纸的图纸范围内的分幅范围，裁剪所述CAD图纸中位于所述分幅范围外的底图，得到目标CAD图纸。其实际上是利用请求所述分幅范围及预先设置的CAD布局功能，对所述目标CAD图纸进行分幅，得到分幅结果。是在提前预知分幅范围和图幅划分情况的下进行的，无法做到根据坐标数据及分幅需求自动划定分幅范围进行分幅，自动化程度不高。

中国专利CN201510613077.0提供了一种基于CAD和GIS协同的分幅影像生成方法及系统，特别涉及一种基于CAD和GIS协同的分幅影像生成方法及系统。包括以下步骤：采集经纬分幅的原始影像数据；生成目标坐标系下与原始坐标影像范围对应的新接合表；根据经纬分幅的原始影像数据生成新的结果影像；对新的结果影像进行裁剪，得到分幅影像；对分幅影像进行分辨率融合，生成图廓文件；根据分幅影像生成新的结果影像的接合表，但是该技术主要所要解决的技术问题是现有技术坐标系之间影像数据的过渡与转换过程复杂、转换结果不精确的技术问题，对结果影像图成结合表并进行粗略的分幅裁剪只是为了满足坐标系的转换，与流速流向成图分幅要求相比分幅技术简单，分幅条件限制较少，借鉴意义不大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种流速流向测绘图自动分幅方法，优点是降低工作失误率，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测绘任务。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种流速流向测绘图自动分幅方法，其特征在于：所述自动分幅方法具体为：

S1：求出河道两边坐标数据中东坐标的最大值和最小值；

S2：计算首幅插入图框原点的东坐标值；

S3：判定一个框图能否展示区间的完整数据，若能，则进行S5，不能，则进行S4；

S4：判定叠加图框的类型和数量；

S5：选择对应数量和类型的图框进行插入；

S6：判定测量点是否全部纳入图框范围，若是，则得到图框的数量、图框插入位置坐标数据和对应的插入图框类型，若否，则返回S3。

进一步，所述S3具体为：

S31：判定横图框是否可以实现展示区间的测量数据展示，若判定为是，则计算横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值和横图框插入原点的北坐标值，进入S32，若判定为否，则令横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值为0，进入S32；

S32：判定竖图框是否可以实现展示区间的测量数据展示，若判定为是，则计算竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值和竖图框插入原点的北坐标值，若判定为否，则令竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值为0，若横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值和竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值均为0，则进入S4，否则进入S5。

进一步，所述S4具体为：

S41：判定叠加所述横框图是否可以实现展示区间的测量数据展示，若是，则计算出插入图框原点的北坐标值和横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值，进入S42，若否，则令叠加横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值为0，进入S42；

S42：判定叠加竖框图是否可以实现所述展示区间的测量数据的展示，若是，则计算叠加竖图框内水边数据北坐标的最大值与最小值的差值，进入S5，若否，则令叠加竖图框内水边数据北坐标的最大值与最小值的差值为0，若叠加横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值和叠加竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值均为0，则返回S41，否则进入S5。

进一步，所述S5具体为：

S51：判断所述横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值与竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值的大小，若前者大于等于后者，则进入S52，反之，则进入S53；

S52：选择一个横图框进行插入；

S53：选择一个竖图框进行插入。

进一步，所述S5具体为：

S51：判断所述叠加横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值与叠加横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值的大小，若前者大于等于后者，则进入S52，反之，则进入S53；

S52：选择叠加横图框进行插入；

S53：选择叠加竖图框进行插入。

进一步，所述S6具体为：

S61：平移横图框插入原点的东坐标值；

S62：对比平移后的横图框插入原点的东坐标值与河道两边坐标数据中东坐标值的最大值，若平移后的横图框插入原点的东坐标值大于等于河道两边坐标数据中东坐标值的最大值，则判定为测量点全部纳入图框范围，反之，则判定测量点没有全部纳入图框范围。

进一步，所述S6具体为：

S61：平移竖图框插入原点的东坐标值；

S62：对比平移后的竖图框插入原点的东坐标值与河道两边坐标数据中东坐标值的最大值，若平移后的竖图框插入原点的东坐标值大于等于河道两边坐标数据中东坐标值的最大值，则判定为测量点全部纳入图框范围，反之，则判定测量点没有全部纳入图框范围。

本发明的有益效果是：

本发明的有益效果在于利用以流速流向测绘坐标数据，通过数据的处理和分析，根据流速流向绘制成图规范，在绘制好的测量成图的基础上，通过多个标准的横图框与竖图框的组合，囊括全部的测量轨迹，把成图切割成多个标准图幅。使流速流向测绘成图工作过程简化，提高工作效率，减少了人工操作、干预工作量，使成图质量得到较好的保证。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

附图1为本发明流程图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

根据《水运工程测量规范》，航道测绘部门所需要的流速流向测量成图样式分为竖图与横图两种，绘图比例尺为1:2000，图框为长1400mm、宽1000mm的固定矩形样式。无论是竖图还是横图，都无法把一次测量的结果绘制完整，所以往往采用分幅的方法来对测量成图进行切割。由于长江航道环境复杂，弯曲多变，选用最合适的分幅方法来展示完整的测量成果，是一大重点和难点。实际的测绘成图中这项成图切分的工作往往都是由工作人员根据以往的绘图经验，观察整个测量图的流速流向轨迹趋势，合理地利用图框进行组合，将测绘轨迹分割，完成图框位置调节和分幅。

本发明提出了一种流速流向测绘图自动分幅方法，如图1所示，分幅方法具体为：

整理并输入流速流向测绘坐标数据作为分幅源数据。

S1：根据测绘坐标数据自动求出河道两边坐标数据(以下称水边数据)中东坐标的最小值x_min以及最大值x_max。

S2：在预留出流速流向统计表和水尺表绘制空间的前提下根据东坐标的最小值x_min，以该值为基准值往西平移成图中流速统计表表格宽度的距离，得出第一幅图的插入图框原点的东坐标值x₀。

S3：判定一个框图能否展示区间的完成数据，若能，则进行S5，不能，则进行S4。

S31：因为流速流向测量成图样式分为竖图与横图两种，图框都是长1400mm、宽1000mm的固定矩形样式，根据此图框标准可以求出在横图框区间内(x₀≤x≤x₀+1400)的水边坐标数据中北坐标的最小值y_1min以及最大值y_1max，求出这两点间的距离D₁，如果D₁≤1000，则说明横图框可以实现(x₀≤x≤x₀+1400)区间的测量数据展示，通过中心线逼近法计算出插入图框原点的北坐标值y₁，且计算图框内水边数据东坐标的最大值与最小值的差值Δ₁＝x_1max-x_1min后进入S32，否则令Δ₁＝0直接进入S32。

S32：求出在竖图框区间内(x₀≤x≤x₀+1000)的水边坐标数据中北坐标的最小值y_2min以及最大值y_2max，并且求出这两点间的距离D₂，如果D₂≤1400，则说明竖图框可以实现(x₀≤x≤x₀+1000)区间的测量数据展示，通过中心线逼近法计算出插入图框原点的北坐标值y₂，且计算图框内水边数据北坐标的最大值与最小值的差值Δ₂＝y_2max-y_2min后进入S5，否则令Δ₂＝0，若Δ₁＝0且Δ₂＝0，则进入S4，否则进入S5。

S4：判定叠加图框的类型；

S41：判定单个图框能否展示区间内完整数据，在一个横图框或者一个竖图框都不能完整展示区间内测量数据的情况下，需要考虑图框的叠加，首先尝试叠加两个横图框，如果D₁≤1000*2成立，则说明两个横图框可以实现(x₀≤x≤x₀+1400)区间的测量数据展示，通过中心线逼近法计算出插入图框原点的北坐标值y₁，计算图框内水边数据东坐标的最大值与最小值的差值Δ₁＝x_1max-x_1min后进入步骤S42；否则令Δ₁＝0且选择叠加两个竖图框，进入S42；

S42：如果D₂≤1400*2成立，则说明两个竖图框可以实现(x₀≤x≤x₀+1000)区间的测量数据展示，通过中心线逼近法计算出插入图框原点的北坐标值y₂，计算图框内水边数据北坐标的最大值与最小值的差值Δ₂＝y_2max-y_2min后进入步骤S5，不成立则令Δ₂＝0，若Δ₁＝0且Δ₂＝0，则返回S42，按照上诉规则继续循环添加图框进行叠加后判断，直到跳出循环为止，否则进入S5。

S5：选择对应数量、对应类型的框图进行插入；

S51：判断Δ₁与Δ₂的大小，

S52:如果Δ₁≥Δ₂则在相应的坐标位置选择对应数目的横图框进行插入；

S53：否则在相应的坐标位置选择对应数目的竖图框进行插入

S6：判定测量点是否全部纳入图框范围，若是，则得到图框的数量、图框插入位置坐标数据和对应的插入图框类型，若否，则返回S3。

S61：根据S5的结果，若插入的是横框图，则令插入图框的原点东坐标x₀＝x₀+1400；若插入的是竖框图，则令插入图框的原点坐标x₀＝x₀+1000；

S62：将x₀与水边坐标数据东坐标最大值x_max进行比较，如果x₀≥x_max则说明所有图框已经划分完毕，结束分幅。否则说明还有测量点未纳入图框范围，需要继续添加图框，返回步骤S3。

结束分幅后会得到图框的数量、图框插入位置坐标数据和对应的插入图框类型，这些数据会自动导出到相应的成图模块中。

工作人员根据分幅结果数据便能进行成图分割，完成标准流速流向测绘图绘制工作。

中心线逼近法求图框插入点北坐标设计如下：

在图框范围内找到河道两边的两组水边坐标数据中东坐标相等的数据集，并且求出该数据集的北坐标的平均值集合，表达式为：

i＝0,1,...,n

最后由该平均值集合可以得到图框区间内坐标数据集合的北坐标平均值：

接下来再尝试在(x₀,y₀)处插入选择好的图框，判断是否能够囊括全部测量轨迹，如果可以则完成插入点北坐标的计算，如果不行，则调整y₀的值直到囊括所有轨迹为止。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种流速流向测绘图自动分幅方法，其特征在于：所述自动分幅方法具体为：

S1：求出河道两边坐标数据中东坐标的最大值和最小值；

S2：计算首幅插入图框原点的东坐标值；

S3：判定一个框图能否展示区间的完整数据，若能，则进行S5，不能，则进行S4，具体为：

S31：判定横图框是否可以实现展示区间的测量数据展示，若判定为是，则计算横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值和横图框插入原点的北坐标值，进入S32，若判定为否，则令横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值为0，进入S32；

S32：判定竖图框是否可以实现展示区间的测量数据展示，若判定为是，则计算竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值和竖图框插入原点的北坐标值，若判定为否，则令竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值为0，若横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值和竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值均为0，则进入S4，否则进入S5；

S4：判定叠加图框的类型和数量，具体为：

S41：判定叠加所述横框图是否可以实现展示区间的测量数据展示，若是，则计算出插入图框原点的北坐标值和横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值，进入S42，若否，则令叠加横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值为0，进入S42；

S42：判定叠加竖框图是否可以实现所述展示区间的测量数据的展示，

若是，则计算叠加竖图框内水边数据北坐标的最大值与最小值的差值，进入S5，若否，则令叠加竖图框内水边数据北坐标的最大值与最小值的差值为0，若叠加横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值和叠加竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值均为0，则返回S41，否则进入S5；

S5：选择对应数量和类型的图框进行插入；

S6：判定测量点是否全部纳入图框范围，若是，则得到图框的数量、图框插入位置坐标数据和对应的插入图框类型，若否，则返回S3。

2.根据权利要求1所述的一种流速流向测绘图自动分幅方法，其特征在于：所述S5具体为：

S51：判断所述横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值与竖图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值的大小，若前者大于等于后者，则进入S52，反之，则进入S53；

S52：选择一个横图框进行插入；

S53：选择一个竖图框进行插入。

3.根据权利要求1所述的一种流速流向测绘图自动分幅方法，其特征在于：所述S5具体为：

S51：判断所述叠加横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值与叠加横图框内河道两边坐标数据中北坐标的最大值与最小值的差值的大小，若前者大于等于后者，则进入S52，反之，则进入S53；

S52：选择叠加横图框进行插入；

S53：选择叠加竖图框进行插入。

4.根据权利要求1所述的一种流速流向测绘图自动分幅方法，其特征在于：所述S6具体为：

S61：平移横图框插入原点的东坐标值；

S62：对比平移后的横图框插入原点的东坐标值与河道两边坐标数据中东坐标值的最大值，若平移后的横图框插入原点的东坐标值大于等于河道两边坐标数据中东坐标值的最大值，则判定为测量点全部纳入图框范围，反之，则判定测量点没有全部纳入图框范围。

5.根据权利要求1所述的一种流速流向测绘图自动分幅方法，其特征在于：所述S6具体为：

S61：平移竖图框插入原点的东坐标值；

S62：对比平移后的竖图框插入原点的东坐标值与河道两边坐标数据中东坐标值的最大值，若平移后的竖图框插入原点的东坐标值大于等于河道两边坐标数据中东坐标值的最大值，则判定为测量点全部纳入图框范围，反之，则判定测量点没有全部纳入图框范围。

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