CN110197035B - 一种航道水下地形变化分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航道水下地形变化分析系统和方法，该系统包含水深预处理模块、水下高程模型处理模块、数据检索模块、专题产品生产模块、专题图制图模块和服务发布模块；所述用于用户输入系统的原始航道水深测图文件的预处理，其包括水深信息提取组件、数学基础转换组件和元数据采集组件；所述专题产品生产模块用于生产航道水下地形变化分析专题产品，包括冲淤分析组件和动态演变可视化分析组件。本发明解决了现有航道水下地形变化分析方法应用门槛高、实时性低和复用性不强的问题，具有自动化程度高、应用门槛低、数据复用性高等优点。

Description

一种航道水下地形变化分析系统及方法

技术领域

本发明涉及航道工程领域，具体涉及一种航道水下地形变化分析系统及方法。

背景技术

航道水下地形变化分析在航道养护、航道整治、航道疏浚等工程领域具有重要作用。动态跟踪航道水下地形的变化规律，是航道养护、航标配布的基础手段；深入分析多年来航道水下地形的演变趋势，是评价航道整治工程效果的重要依据；定量计算航道疏浚前后水下泥沙的冲刷量和淤积量，是考察航道疏浚工程的重要指标。

传统的航道水下地形变化分析一般由专业的科研或设计单位开展实施，需要专业的数据处理软件和专业人员。传统航道水下地形变化分析方法首先需要收集用于分析的原始航道水深资料，对原始数据进行手动预处理，包括格式转换、坐标转换及有效水深点信息提取等；其次，在离散水深点基础上，手动构建统一规格的水下地形表达模型用于后续对比，采用的软件包括AutoCAD，Surfer或ArcMap等；基于统一的地形表达模型，手动处理计算得到冲淤分析图等专题产品；最后加入专题图要素，进行专题图整饰输出。

传统的航道水下地形分析方法存在以下缺陷：

1)应用门槛高，传统方法需要大量复杂的手动处理操作，使用专业的工程设计或地理信息系统软件，不适合大量从事现场航道维护、航道工程的技术人员应用；

2)实时性较低，传统分析方法只适合处理小规模数据集，效率较低，无法满足实时性分析需求；

3)复用性不高，传统方法面向的多为单次航道演变分析任务，没有考虑处理过程中间成果的复用。

因此，目前亟需提出一种自动化程度高、应用门槛低、数据复用性高的航道水下地形变化分析系统和方法，使得不同专业背景的从事航道工程的技术人员都能够实现高效、实时的水下地形实时对比分析。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有航道水下地形变化分析方法应用门槛高、实时性低和复用性不强的缺陷，提供一种航道水下地形变化分析系统及方法。

为实现上述目的本发明采取的技术方案如下：

本发明提供的技术方案之一：一种航道水下地形变化分析系统，该系统包含水深预处理模块、水下高程模型处理模块、数据检索模块、专题产品生产模块、专题图制图模块和服务发布模块；

所述水深预处理模块用于用户输入系统的原始航道水深测图文件的预处理，预处理结果传输至水下高程模型处理模块进行下一步加工处理；

所述水下高程模型处理模块用于在水深预处理模块采集的离散水深点基础上，自动构建并输出基于规则格网的水下地形数字高程模型，用于后续专题分析；

所述数据检索模块用于快速定位检索存储在系统中的水下地形数字高程模型，供后续专题产品生产模块使用；

所述专题产品生产模块用于生产航道水下地形变化分析专题产品；

所述专题图制图模块用户接收专题产品生产模块生成的水下地形变化分析成果，根据采集的元数据信息，自动整饰生成最终专题图；

所述服务发布模块用于接收专题图制图模块处理输出的专题图成果，将其封装为Web服务的形式对外发布。

进一步的，所述水深预处理模块包括水深信息提取组件、数学基础转换组件和元数据采集组件。

更进一步的，所述水深信息提取组件用于从用户输入系统的原始航道水深测图文件中提取所有有效的水深点信息，包括水深点的坐标和水深值；所述数学基础转换组件用于将水深点的坐标系统和深度基准面转换到统一的标准下；所述元数据采集组件用于从原始航道水深测图文件中提取元数据信息。

进一步的，对于dwg格式测图文件，有效水深信息提取方法如下：

1)将dwg格式测图文件F_dwg转换为ArcGIS Geodatabase格式，其中包含点图层、线图层、面图层和注记图层；

2)提取Geodatabase中的点图层，将其转换为shapefile格式文件F_shape；

3)设F_shape的属性表包含N条记录，每一条记录对应着一个点要素，这N个点要素不仅包括水深点，也包括测量控制点、码头位置点、航行标志位置点等非水深点要素，根据F_shape中Elevation字段值进行筛选，将Elevation值大于100米和小于-100米的记录从F_shape中过滤；

4)对过滤后的F_shape中Layer属性值进行统计并分组，将组内元素数量少于5个的分组删除；最终F_shape中每条记录对应着一个有效水深点，其X,Y和Elevation属性值即为水深点的平面坐标及水深值。

进一步的，对于edb格式测图文件，有效水深信息提取方法如下：

1)通过OleDB方式连接edb格式文件，其中Data Source设置为edb文件所在位置，用户名和密码为空值；

2)读取edb中点类型数据表GeoPointTB，表中的每条记录对应测图上1个点类型要素，通过表中预定义的Code字段值进行水深点筛选；

3)读取筛选后的GeoPointTB表中每条记录Graphics字段中的二进制流，并解析为字符格式存入字符数组shapebytes，有效水深点的X坐标从shapebytes的第3位开始读取，Y坐标从第11位开始读取，水深值从第19位开始读取。

进一步的，所述水下高程模型处理模块处理数据方法如下：

1)根据离散水深点构建Delaunay三角网TIN，三角网的存储结构包含结点、边和三角形三种类型；

2)查找水深范围内是否有预定义的航道边界矢量模板，如果存在模板，则直接采用航道边界矢量对TIN进行边界硬裁剪，再将裁剪后的TIN进行内插生成格网大小为5×5的规则格网数字高程模型；

3)如不存在预定义的航道边界矢量模板，首先将TIN中所有边加入集合<Edge>，计算<Edge>中所有边长的均值m；设定阈值t，删除<Edge>中所有边长大于t的边及其所在的三角形，再根据三角形完整性更新TIN，此处阈值t＝2.5×m；

4)判断公共边：遍历<Edge>中所有元素，如果一条边属于两个及以上三角形，则该边为公共边；将所有公共边从<Edge>中删除，剩下的边为TIN的外接边；

5)计算<Edge>中所有外接边所在三角形的对角，如果对角角度值大于145度，则删除该边及其所在的三角形，最后更新TIN再进行内插生成格网大小为5×5的规则格网数字高程模型。

进一步的，所述专题产品生产模块包括冲淤分析组件和动态演变可视化分析组件。

更进一步的，所述冲淤分析组件用于对比分析同一航道水域一段时间内水下地形变化的范围及程度；所述动态演变可视化分析组件用于以动图的方式展现多次航道水下地形的动态演变。

本发明提供的技术方案之二：一种航道水下地形变化分析方法，具体包括以下步骤：

S1、用户将不同测次的航道水下地形测图dwg或edb格式文件输入水深预处理模块。预处理模块自动提取测图中所有的水深点信息，包括坐标及水深值；自动将水深点的地理坐标统一转换为CGCS2000，将水深基准统一为航行基准面；自动提取测图名称、编号、测量日期、测量单位、测时水位、所属水道、测量比例尺等元数据信息。

S2、进入水下高程模型处理模块。用户选择预处理后的水深点，由系统自动构建规则格网的水下地形数字高程模型，完成后存入系统后台数据库。

S3、进入数据检索模块，用户通过选择水道范围及测图时间，或通过GIS浏览的方式，定位并选择后续处理所需的所有数字高程模型文件。

S4、制作航道水下地形冲淤分析专题产品。将S3中选择的前后两次水下地形高程模型加入专题产品生产模块中的冲淤分析组件，自动计算得到冲淤比较栅格图，并对栅格图进行分层设色渲染。

S5、制作航道水下地形动态演变可视化分析专题产品。将S3中选择的多时间点同区域水下地形高程模型加入专题产品生产模块中的动态演变可视化分析组件，自动处理生成动态可视化产品。

S6、进入专题图制图模块，对S4和S5步骤中得到的航道水下地形冲淤分析专题产品或动态演变可视化分析专题产品进行专题图整饰。以最新长江电子航道图作为制图底图，根据提取的测量日期、测量单位、水道名、比例尺等元数据信息，自动添加专题图要素。

S7、通过服务发布模块将整饰后的专题图成果发布为Web服务。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明降低了航道水下地形变化分析的应用门槛，用户无需专业计算机、水文或GIS背景即可直接使用系统处理得到变化分析专题成果，其自动化、批量化的功能特性大大降低了用户使用难度，加强了系统的普适性和大众化程度。

(2)本发明实时性高，将传统处理方法中大量的手动操作过程封装为自动算法实现，免去了耗时的手动操作过程，实现了一体化流程化处理，有效提高了从原始数据输入到专题产品输出的效率；

(3)本发明复用性强，系统在处理过程中得到的水下地形高程模型数据、冲淤比较栅格图等中间成果都存储在系统的数据库中，用户可以检索已经在库的历史水下地形数据进行成果复用，不用每次都重新从原始数据开始处理；

(4)本发明成果共享度高，将处理得到的最终成果图以Web服务形式发布无论在何时何地，无论是使用台式机、手机还是平板电脑，只要能够上网且有浏览器，都可以访问发布的专题分析产品，大大提高了成果的利用率和共享度。

附图说明

图1是本发明中公开的航道水下地形变化分析系统框架图；

图2是本发明实施例中水下高程模型处理模块处理的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例公开一种航道水下地形变化分析系统，其特征在于该系统包含水深预处理模块1、水下高程模型处理模块2、数据检索模块3、专题产品生产模块4、专题图制图模块5、服务发布模块6，系统框架图参见图1。

(一)水深预处理模块1

所述水深预处理模块1用于用户输入系统的原始航道水深测图文件的预处理，预处理结果传输至水下高程模型处理模块2进行下一步加工处理。所述水深预处理模块1包括水深信息提取组件11、数学基础转换组件12和元数据采集组件13。

1、水深信息提取组件11

所述水深信息提取组件11用于从用户输入系统的原始航道水深测图文件中提取所有有效的水深点信息，包括水深点的坐标和水深值。

包含航道水深信息的测图文件，通常是由测量船艇上搭载的测深仪器外业采集，再经过内业处理加工制作而成。以长江航道为例，最常用的航道数字化测图文件格式包括AutoCAD软件处理得到的dwg格式以及清华山维软件处理得到的edb格式。水深信息提取组件首先自动判断输入系统的原始航道测图文件格式，根据测图格式的不同采用相应的方法提取其中的有效水深信息。

对于dwg格式测图文件，有效水深信息具体提取方法如下：

1)将dwg格式测图文件F_dwg转换为ArcGIS Geodatabase格式，其中包含点图层、线图层、面图层和注记图层；

2)提取Geodatabase中的点图层，将其转换为shapefile格式文件F_shape；

3)设F_shape的属性表包含N条记录，每一条记录对应着一个点要素，这N个点要素不仅包括水深点，也包括测量控制点、码头位置点、航行标志位置点等非水深点要素，根据F_shape中Elevation字段值进行筛选，将Elevation值大于100米和小于-100米的记录从F_shape中过滤；

4)对过滤后的F_shape中Layer属性值进行统计并分组，将组内元素数量少于5个的分组删除。最终F_shape中每条记录对应着一个有效水深点，其X,Y,Elevation属性值即为水深点的平面坐标及水深值。

对于edb格式测图文件，有效水深信息具体提取方法如下：

1)通过OleDB方式连接edb格式文件，其中Data Source设置为edb文件所在位置，用户名和密码为空值；

2)读取edb中点类型数据表GeoPointTB，表中的每条记录对应测图上1个点类型要素，通过表中预定义的Code字段值进行水深点筛选；

3)读取筛选后的GeoPointTB表中每条记录Graphics字段中的二进制流，并解析为字符格式存入字符数组shapebytes，有效水深点的X坐标从shapebytes的第3位开始读取，Y坐标从第11位开始读取，水深值从第19位开始读取。

2、数学基础转换组件12

所述数学基础转换组件12用于将水深点的坐标系统和深度基准面转换到统一的标准下。

判断原始航道水深测图所采用的地理坐标系和深度基准面，如果非CGCS2000国家大地坐标系，则采用布尔莎七参数转换法将水深点的地理坐标系统一转换为CGCS2000坐标系；根据常用垂直基准面之间的定量差值，将水深值的深度基准统一转换到当地航行基准面或理论最低潮面下。

3、元数据采集组件13

所述元数据采集组件13用于从原始航道水深测图文件中提取元数据信息。提取过程以自动提取方式为主，元数据信息包括测图名称、编号、测量日期、测量单位、测时水位、所属水道、测量比例尺等。对于dwg格式测图，主要元数据信息从图廓所在图层中，通过关键词匹配的方式读取；对于edb格式测图，主要元数据信息存储在图廓表的属性字段中。元数据采集组件在自动提取元数据信息的基础上，还提供用户手动修改自动提取的元数据信息的功能。

(二)水下高程模型处理模块2

所述水下高程模型处理模块2用于在水深预处理模块1采集的离散水深点基础上，自动构建并输出基于规则格网的水下地形数字高程模型，用于后续专题分析，水下高程模型处理的流程和方法和参见图2。

1)根据离散水深点构建Delaunay三角网TIN，三角网的存储结构包含结点、边和三角形三种类型；

2)查找水深范围内是否有预定义的航道边界矢量模板，如果存在模板，则直接采用航道边界矢量对TIN进行边界硬裁剪，再将裁剪后的TIN进行内插生成格网大小为5×5的规则格网数字高程模型；

3)如不存在预定义的航道边界矢量模板，首先将TIN中所有边加入集合<Edge>，计算<Edge>中所有边长的均值m；设定阈值t，删除<Edge>中所有边长大于t的边及其所在的三角形，再根据三角形完整性更新TIN，此处阈值t＝2.5×m；

4)判断公共边：遍历<Edge>中所有元素，如果一条边属于两个及以上三角形，则该边为公共边；将所有公共边从<Edge>中删除，剩下的边为TIN的外接边；

5)计算<Edge>中所有外接边所在三角形的对角，如果对角角度值大于145度，则删除该边及其所在的三角形，最后更新TIN再进行内插生成格网大小为5×5的规则格网数字高程模型。

(三)数据检索模块3

所述数据检索模块3用于快速定位检索存储在系统中的水下地形数字高程模型，供后续专题产品生产模块使用。数据检索模块支持以下两种检索模式：

1)时间空间检索模式。通过时间轴拖动的方式定位水下地形数字高程模型所在的时间范围，通过选择所在水道范围定位数字高程模型所在的空间范围，将满足检索条件的数字高程模型文件以列表方式呈现。

2)浏览驱动检索模式。通过基于GIS的浏览方式检索水下地形数字高程模型文件。浏览过程中每一次平移、缩放操作都对应着视点和视域范围的更新，同时带来新的数据请求。采用堆栈记录每一次操作中产生的新的数据请求，新的请求位于栈顶优先处理。考虑到水下地形数字高程模型数据量较大，频繁的浏览操作会产生大量的数据请求影响系统性能，因此在堆栈中设置数据请求的生命周期为2分钟；考虑到浏览操作的用户体验，设置请求指令反馈的时间为5秒。

(四)专题产品生产模块4

所述专题产品生产模块4用于生产航道水下地形变化分析专题产品，包括冲淤分析组件41和动态演变可视化分析组件42。

1、冲淤分析组件41

所述冲淤分析组件41用于对比分析同一航道水域一段时间内水下地形变化的范围及程度。同一位置水深值变深为冲刷，变浅为淤积，冲淤分析能够直观反映航道水下地形泥沙的运动规律。所述冲淤分析组件的工作原理是：对数据检索模块3检索出的两个测次水下地形数字高程模型进行地图代数(Map Algebra)的减运算，为呈现每个格网的具体泥沙淤高，将前后2个栅格图层中的像元值相减，得到的新栅格图R中格网值就是高程差，正值表示淤高，负值表示冲深。对栅格图进行分层渲染，以渐变色标注不同范围的值，在本实施例中蓝色越深表示冲刷程度越高，红色越深表示淤积程度越高。

进一步计算R中总冲刷量和淤积量：设R的格网大小为m×m，遍历R中所有的格网，如某格网值为s，则该格网对应的方量为s×m²。遍历完成后，统计R中所有为正值栅格方量之和，记为总淤积量，所有负值栅格方量之和为总冲刷量。

2、动态演变可视化分析组件42

所述动态演变可视化分析组件42用于以动图的方式展现多次航道水下地形的动态演变。对于数据检索模块3检索出的多个测次的航道水下地形高程模型，计算每个水下地形高程模型的最小外包矩形，再以所有最小外包矩形的最大外包矩形作为统一图框范围，重构每个水下地形高程模型。利用GifCreator中Gif.Components动态链接库，将每个高程模型按时间顺序叠加生成Graphics Interchange Format(GIF)格式的动图。

优选的，对于所有水下地形高程模型，采用统一的分层设色方案进行颜色渲染。

(五)专题图制图模块5

所述专题图制图模块5用户接收专题产品生产模块4生成的水下地形变化分析成果，根据采集的经纬度、比例尺、水道等元数据信息，自动整饰生成最终专题图。

优选的，接入长江电子航道图WMS服务作为制图底图，叠加最新的航标、水位站等图层作为补充。

(六)服务发布模块6

所述服务发布模块6用于接收专题图制图模块5处理输出的专题图成果，将其封装为Web服务的形式对外发布。Web服务基于IIS发布，采用ASP.NET开发实现。

优选的，针对每个专题图产品生成一个Web服务地址，每个Web服务的生命周期默认设置为1周。

实施例二

实施例公开了一种航道水下地形变化分析方法，基于实施例一公开的一种航道水下地形变化分析系统进行实施，具体包括以下步骤：

S1、用户将不同测次的航道水下地形测图dwg或edb格式文件输入水深预处理模块。预处理模块自动提取测图中所有的水深点信息，包括坐标及水深值；自动将水深点的地理坐标统一转换为CGCS2000，将水深基准统一为航行基准面；自动提取测图名称、编号、测量日期、测量单位、测时水位、所属水道、测量比例尺等元数据信息。

S2、进入水下高程模型处理模块。用户选择预处理后的水深点，由系统自动构建规则格网的水下地形数字高程模型，完成后存入系统后台数据库。

S3、进入数据检索模块，用户通过选择水道范围及测图时间，或通过GIS浏览的方式，定位并选择后续处理所需的所有数字高程模型文件。

S4、制作航道水下地形冲淤分析专题产品。将S3中选择的前后两次水下地形高程模型加入专题产品生产模块中的冲淤分析组件，自动计算得到冲淤比较栅格图，并对栅格图进行分层设色渲染。

S5、制作航道水下地形动态演变可视化分析专题产品。将S3中选择的多时间点同区域水下地形高程模型加入专题产品生产模块中的动态演变可视化分析组件，自动处理生成动态可视化产品。

S6、进入专题图制图模块，对S4和S5步骤中得到的航道水下地形冲淤分析专题产品或动态演变可视化分析专题产品进行专题图整饰。以最新长江电子航道图作为制图底图，根据提取的测量日期、测量单位、水道名、比例尺等元数据信息，自动添加专题图要素。

S7、通过服务发布模块将整饰后的专题图成果发布为Web服务。

以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航道水下地形变化分析系统，其特征在于该系统包含水深预处理模块、水下高程模型处理模块、数据检索模块、专题产品生产模块、专题图制图模块和服务发布模块；

所述水深预处理模块用于用户输入系统的原始航道水深测图文件的预处理，预处理结果传输至水下高程模型处理模块进行下一步加工处理；

所述水下高程模型处理模块用于在水深预处理模块采集的离散水深点基础上，自动构建并输出基于规则格网的水下地形数字高程模型，用于后续专题分析；

所述数据检索模块用于快速定位检索存储在系统中的水下地形数字高程模型，供后续专题产品生产模块使用；

所述专题产品生产模块用于生产航道水下地形变化分析专题产品；

所述专题图制图模块用户接收专题产品生产模块生成的水下地形变化分析成果，根据采集的元数据信息，自动整饰生成最终专题图；

所述服务发布模块用于接收专题图制图模块处理输出的专题图成果，将其封装为Web服务的形式对外发布。

2.根据权利要求1所述的一种航道水下地形变化分析系统，其特征在于所述水深预处理模块包括水深信息提取组件、数学基础转换组件和元数据采集组件。

3.根据权利要求2所述的一种航道水下地形变化分析系统，其特征在于所述水深信息提取组件用于从用户输入系统的原始航道水深测图文件中提取所有有效的水深点信息，包括水深点的坐标和水深值；所述数学基础转换组件用于将水深点的坐标系统和深度基准面转换到统一的标准下；所述元数据采集组件用于从原始航道水深测图文件中提取元数据信息。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种航道水下地形变化分析系统，其特征在于，对于dwg格式测图文件，有效水深信息提取方法如下：

1)将dwg格式测图文件F_dwg转换为ArcGIS Geodatabase格式，其中包含点图层、线图层、面图层和注记图层；

2)提取Geodatabase中的点图层，将其转换为shapefile格式文件F_shape；

3)设F_shape的属性表包含N条记录，每一条记录对应着一个点要素，这N个点要素不仅包括水深点，也包括测量控制点、码头位置点、航行标志位置点非水深点要素，根据F_shape中Elevation字段值进行筛选，将Elevation值大于100米和小于-100米的记录从F_shape中过滤；

4)对过滤后的F_shape中Layer属性值进行统计并分组，将组内元素数量少于5个的分组删除；最终F_shape中每条记录对应着一个有效水深点，其X,Y和Elevation属性值即为水深点的平面坐标及水深值。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种航道水下地形变化分析系统，其特征在于，对于edb格式测图文件，有效水深信息提取方法如下：

1)通过OleDB方式连接edb格式文件，其中Data Source设置为edb文件所在位置，用户名和密码为空值；

2)读取edb中点类型数据表GeoPointTB，表中的每条记录对应测图上1个点类型要素，通过表中预定义的Code字段值进行水深点筛选；

3)读取筛选后的GeoPointTB表中每条记录Graphics字段中的二进制流，并解析为字符格式存入字符数组shapebytes，有效水深点的X坐标从shapebytes的第3位开始读取，Y坐标从第11位开始读取，水深值从第19位开始读取。

6.根据权利要求1所述的一种航道水下地形变化分析系统，其特征在于，所述水下高程模型处理模块处理数据方法如下：

1)根据离散水深点构建Delaunay三角网TIN，三角网的存储结构包含结点、边和三角形三种类型；

2)查找水深范围内是否有预定义的航道边界矢量模板，如果存在模板，则直接采用航道边界矢量对TIN进行边界硬裁剪，再将裁剪后的TIN进行内插生成格网大小为5×5的规则格网数字高程模型；

3)如不存在预定义的航道边界矢量模板，首先将TIN中所有边加入集合<Edge>，计算<Edge>中所有边长的均值m；设定阈值t，删除<Edge>中所有边长大于t的边及其所在的三角形，再根据三角形完整性更新TIN，此处阈值t＝2.5×m；

4)判断公共边：遍历<Edge>中所有元素，如果一条边属于两个及以上三角形，则该边为公共边；将所有公共边从<Edge>中删除，剩下的边为TIN的外接边；

5)计算<Edge>中所有外接边所在三角形的对角，如果对角角度值大于145度，则删除该边及其所在的三角形，最后更新TIN再进行内插生成格网大小为5×5的规则格网数字高程模型。

7.根据权利要求1所述的一种航道水下地形变化分析系统，其特征在于所述专题产品生产模块包括冲淤分析组件和动态演变可视化分析组件。

8.根据权利要求7所述的一种航道水下地形变化分析系统，其特征在于所述冲淤分析组件用于对比分析同一航道水域一段时间内水下地形变化的范围及程度；所述动态演变可视化分析组件用于以动图的方式展现多次航道水下地形的动态演变。

9.一种航道水下地形变化分析方法，其特征在于该方法具体包括以下步骤：

S1、用户将不同测次的航道水下地形测图dwg或edb格式文件输入水深预处理模块；预处理模块自动提取测图中所有的水深点信息，包括坐标及水深值；

S2、进入水下高程模型处理模块；用户选择预处理后的水深点，由系统自动构建规则格网的水下地形数字高程模型，完成后存入系统后台数据库；

S3、进入数据检索模块，用户通过选择水道范围及测图时间，或通过GIS浏览的方式，定位并选择后续处理所需的所有数字高程模型文件；

S4、制作航道水下地形冲淤分析专题产品；将S3中选择的前后两次水下地形高程模型加入专题产品生产模块中的冲淤分析组件，自动计算得到冲淤比较栅格图，并对栅格图进行分层设色渲染；

S5、制作航道水下地形动态演变可视化分析专题产品；将S3中选择的多时间点同区域水下地形高程模型加入专题产品生产模块中的动态演变可视化分析组件，自动处理生成动态可视化产品；

S6、进入专题图制图模块，对S4和S5步骤中得到的航道水下地形冲淤分析专题产品或动态演变可视化分析专题产品进行专题图整饰；以最新长江电子航道图作为制图底图，根据提取的测量日期、测量单位、水道名、比例尺元数据信息，自动添加专题图要素；

S7、通过服务发布模块将整饰后的专题图成果发布为Web服务。

10.根据权利要求9所述的一种航道水下地形变化分析方法，其特征在于，所述步骤S1中，水深预处理模块自动将水深点的地理坐标统一转换为CGCS2000，将水深基准统一为航行基准面，以及自动提取包括测图名称、编号、测量日期、测量单位、测时水位、所属水道和测量比例尺的元数据信息；所述步骤S6中，以最新长江电子航道图作为制图底图，根据提取的包括测量日期、测量单位、水道名、比例尺的元数据信息，自动添加专题图要素。

Images