CN112698395B - 浮动基准面形成方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种浮动基准面形成方法及系统。该方法包括：将三维平滑曲线分别投影到横向平面和纵向平面，得到横向平滑曲线和纵向平滑曲线；分别缩小横向平滑曲线和纵向平滑曲线，将缩小后的横向平滑曲线的高程与横向平滑曲线的高程相减，得到横向高程差，将缩小后的纵向平滑曲线的高程与纵向平滑曲线的高程相减，得到纵向高程差，将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面，将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面，根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面，可以使浮动基准面全部位于真实地表高程面之下，避免了波场走时特征失真。

Description

浮动基准面形成方法及系统
技术领域
本发明涉及地震数据处理技术领域，具体地，涉及一种浮动基准面形成方法及系统。
背景技术
浮动基准面是介于固定基准面和真实地表高程面之间的过度基准面，处理和成像过程中如果采用固定基准面会引起波场走时误差，采用真实地表高程会引起高频抖动降低叠加精度，采用浮动基准面可以在保持波场走时特征的基础上降低高频抖动。
常规生成浮动基准面的方法多采用对真实地表高程面按照一定的平滑半径进行平滑，平滑后的曲线光滑度介于固定基准面和真实地表高程之间，但是平滑后的浮动基准面会出现部分区域高于真实地表高程面，位于空中。这部分区域没有地层速度可以使用，只能采用替换速度进行校正，从而改变了波场的走时特征。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种浮动基准面形成方法及系统，以使浮动基准面全部位于真实地表高程面之下，避免了波场走时特征失真。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种浮动基准面形成方法，包括：
对地表高程三维曲线进行平滑处理，得到三维平滑曲线；
将三维平滑曲线投影到横向平面，得到横向平滑曲线；横向平面包括横坐标与竖坐标；将三维平滑曲线投影到纵向平面，得到纵向平滑曲线；纵向平面包括纵坐标与竖坐标，竖坐标为高程；
对横向平滑曲线进行如下处理：
获取横向平滑曲线的多个第一横向待选拐点和多个第二横向待选拐点；其中，第一横向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一横向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二横向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二横向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点，从多个第二横向待选拐点中选取多个第二横向拐点；将多个第一横向拐点中任意两个相邻第一横向拐点之间的横向平滑曲线与横向比例系数相乘，得到缩小后的横向平滑曲线；将缩小后的横向平滑曲线中每个坐标点的高程与横向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的横向高程差；将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面；
对纵向平滑曲线进行如下处理：
获取纵向平滑曲线的多个第一纵向待选拐点和多个第二纵向待选拐点；其中，第一纵向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一纵向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二纵向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二纵向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一纵向待选拐点中选取多个第一纵向拐点，从多个第二纵向待选拐点中选取多个第二纵向拐点；将多个第一纵向拐点中任意两个相邻第一纵向拐点之间的纵向平滑曲线与纵向比例系数相乘，得到缩小后的纵向平滑曲线；将缩小后的纵向平滑曲线中每个坐标点的高程与纵向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的纵向高程差；将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面；
根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面。
本发明实施例还提供一种浮动基准面形成系统，包括：
平滑处理单元，用于对地表高程三维曲线进行平滑处理，得到三维平滑曲线；
投影单元，用于将三维平滑曲线投影到横向平面，得到横向平滑曲线；横向平面包括横坐标与竖坐标；将三维平滑曲线投影到纵向平面，得到纵向平滑曲线；纵向平面包括纵坐标与竖坐标，竖坐标为高程；
横向浮动基准面单元，用于对横向平滑曲线进行如下处理：
获取横向平滑曲线的多个第一横向待选拐点和多个第二横向待选拐点；其中，第一横向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一横向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二横向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二横向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点，从多个第二横向待选拐点中选取多个第二横向拐点；将多个第一横向拐点中任意两个相邻第一横向拐点之间的横向平滑曲线与横向比例系数相乘，得到缩小后的横向平滑曲线；将缩小后的横向平滑曲线中每个坐标点的高程与横向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的横向高程差；将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面；
纵向浮动基准面单元，用于对纵向平滑曲线进行如下处理：
获取纵向平滑曲线的多个第一纵向待选拐点和多个第二纵向待选拐点；其中，第一纵向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一纵向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二纵向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二纵向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一纵向待选拐点中选取多个第一纵向拐点，从多个第二纵向待选拐点中选取多个第二纵向拐点；将多个第一纵向拐点中任意两个相邻第一纵向拐点之间的纵向平滑曲线与纵向比例系数相乘，得到缩小后的纵向平滑曲线；将缩小后的纵向平滑曲线中每个坐标点的高程与纵向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的纵向高程差；将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面；
三维浮动基准面单元，用于根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面。
本发明实施例的浮动基准面形成方法及系统先将三维平滑曲线分别投影到横向平面和纵向平面，得到横向平滑曲线和纵向平滑曲线；再分别缩小横向平滑曲线和纵向平滑曲线，并将缩小后的横向平滑曲线的高程与横向平滑曲线的高程相减，得到横向高程差，将缩小后的纵向平滑曲线的高程与纵向平滑曲线的高程相减，得到纵向高程差，接着将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面，将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面，最后根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面，可以使浮动基准面全部位于真实地表高程面之下，避免了波场走时特征失真。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例中浮动基准面形成方法的流程图；
图2是本发明实施例中S104的流程图；
图3是本发明实施例中S109的流程图；
图4是本发明第二实施例中浮动基准面形成方法的流程图；
图5是本发明第三实施例中浮动基准面形成方法的流程图；
图6是本发明实施例中横向平滑曲线与地表高程二维曲线的示意图；
图7是本发明实施例中设有横向待选拐点的横向平滑曲线示意图；
图8是本发明实施例中设有横向拐点的横向平滑曲线示意图；
图9是本发明实施例中设有横向拐点和中点的横向平滑曲线示意图；
图10是本发明实施例中设有坐标轴旋转角的横向平滑曲线示意图；
图11是本发明实施例中位于旋转后的坐标轴的横向平滑曲线示意图；
图12是本发明实施例中位于旋转后的坐标轴的横向平滑曲线与缩小后的横向平滑曲线的示意图；
图13是本发明实施例中横向平滑曲线与缩小后的横向平滑曲线的示意图；
图14是本发明实施例中横向平滑曲线与横向浮动基准面的示意图；
图15是本发明实施例中浮动基准面形成系统的结构框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
鉴于现有技术平滑后的浮动基准面会出现部分区域高于真实地表高程面，改变了波场的走时特征，本发明实施例提供一种浮动基准面形成方法，以使浮动基准面全部位于真实地表高程面之下，避免了波场走时特征失真。以下结合附图对本发明进行详细说明。
图1是本发明第一实施例中浮动基准面形成方法的流程图。如图1所示，浮动基准面形成方法包括：
S101：对地表高程三维曲线进行平滑处理，得到三维平滑曲线。
具体实施时，可以按照小尺度平滑半径对地表高程三维曲线进行平滑处理。平滑半径为横向样点间隔的3-5倍
S102：将三维平滑曲线投影到横向平面，得到横向平滑曲线；横向平面包括横坐标与竖坐标；将三维平滑曲线投影到纵向平面，得到纵向平滑曲线；纵向平面包括纵坐标与竖坐标，竖坐标为高程。
对横向平滑曲线进行如下处理：
S103：获取横向平滑曲线的多个第一横向待选拐点和多个第二横向待选拐点；其中，第一横向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一横向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二横向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二横向待选拐点的右侧曲线为凸曲线。
具体实施时，可以采用二阶导数求取第一横向待选拐点和第二横向待选拐点。
S104：从多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点，从多个第二横向待选拐点中选取多个第二横向拐点。
S105：将多个第一横向拐点中任意两个相邻第一横向拐点之间的横向平滑曲线与横向比例系数相乘，得到缩小后的横向平滑曲线。
S106：将缩小后的横向平滑曲线中每个坐标点的高程与横向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的横向高程差。
S107：将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面。
对纵向平滑曲线进行如下处理：
S108：获取纵向平滑曲线的多个第一纵向待选拐点和多个第二纵向待选拐点；其中，第一纵向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一纵向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二纵向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二纵向待选拐点的右侧曲线为凸曲线。
具体实施时，可以采用二阶导数求取第一纵向待选拐点和第二纵向待选拐点。
S109：从多个第一纵向待选拐点中选取多个第一纵向拐点，从多个第二纵向待选拐点中选取多个第二纵向拐点。
S110：将多个第一纵向拐点中任意两个相邻第一纵向拐点之间的纵向平滑曲线与纵向比例系数相乘，得到缩小后的纵向平滑曲线。
S111：将缩小后的纵向平滑曲线中每个坐标点的高程与纵向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的纵向高程差。
S112：将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面。
S113：根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面。
图1所示的浮动基准面形成方法的执行主体可以为计算机。由图1所示的流程可知，本发明实施例的浮动基准面形成方法先将三维平滑曲线分别投影到横向平面和纵向平面，得到横向平滑曲线和纵向平滑曲线；再分别缩小横向平滑曲线和纵向平滑曲线，并将缩小后的横向平滑曲线的高程与横向平滑曲线的高程相减，得到横向高程差，将缩小后的纵向平滑曲线的高程与纵向平滑曲线的高程相减，得到纵向高程差，接着将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面，将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面，最后根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面，可以使浮动基准面全部位于真实地表高程面之下，避免了波场走时特征失真。
图2是本发明实施例中S104的流程图。如图2所示，S104包括：
对每个第一横向待选拐点进行如下处理：
S201：确定与该第一横向待选拐点相邻的两个第二横向待选拐点。
S202：获取两个第二横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第一横向待选拐点到该连线的垂直距离。
S203：根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一横向待选拐点作为第一横向拐点。
例如，当垂直距离大于该连线的长度的十分之一时，将该第一横向待选拐点作为第一横向拐点。
对每个第二横向待选拐点进行如下处理：
S204：确定与该第二横向待选拐点相邻的两个第一横向待选拐点。
S205：获取两个第一横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第二横向待选拐点到该连线的垂直距离。
S206：根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二横向待选拐点作为第二横向拐点。
例如，当垂直距离大于该连线的长度的十分之一时，将该第二横向待选拐点作为第二横向拐点。
图3是本发明实施例中S109的流程图。如图3所示，S109包括：
对每个第一纵向待选拐点进行如下处理：
S301：确定与该第一纵向待选拐点相邻的两个第二纵向待选拐点。
S302：获取两个第二纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第一纵向待选拐点到该连线的垂直距离。
S303：根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一纵向待选拐点作为第一纵向拐点。
例如，当垂直距离大于该连线的长度的十分之一时，将该第一纵向待选拐点作为第一纵向拐点。
对每个第二纵向待选拐点进行如下处理：
S304：确定与该第二纵向待选拐点相邻的两个第一纵向待选拐点。
S305：获取两个第一纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第二纵向待选拐点到该连线的垂直距离。
S306：根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二纵向待选拐点作为第二纵向拐点。
例如，当垂直距离大于该连线的长度的十分之一时，将该第二纵向待选拐点作为第二纵向拐点。
图4是本发明第二实施例中浮动基准面形成方法的流程图。如图4所示，执行S105之前还包括：
S401：根据两个相邻第一横向拐点的横坐标、两个相邻第一横向拐点的中点的横坐标、横向中心拐点的横坐标和横向中心拐点的竖坐标计算横向系数；其中，横向中心拐点为位于两个相邻第一横向拐点之间的第二横向拐点。
一实施例中，通过如下公式计算横向系数：
Figure GDA0003746097040000071
其中，Ax为横向系数，
Figure GDA0003746097040000072
为横向中心拐点的竖坐标，
Figure GDA0003746097040000073
为横向中心拐点的横坐标，
Figure GDA0003746097040000074
为横向中点的横坐标，Xb为其中一个第一横向拐点的横坐标，Xa为另一个第一横向拐点的横坐标。
S402：判断横向系数是否大于1；当横向系数大于1时，横向比例系数为横向系数的倒数；当横向系数小于或等于1时，横向比例系数为1。
图5是本发明第三实施例中浮动基准面形成方法的流程图。如图5所示，执行S110之前还包括：
S501：根据两个相邻第一纵向拐点的纵坐标、两个相邻第一纵向拐点的中点的纵坐标、纵向中心拐点的纵坐标和纵向中心拐点的竖坐标计算纵向系数；其中，纵向中心拐点为位于两个相邻第一纵向拐点之间的第二纵向拐点。
一实施例中，通过如下公式计算纵向系数：
Figure GDA0003746097040000075
其中，Ay为纵向系数，
Figure GDA0003746097040000081
为纵向中心拐点的竖坐标，
Figure GDA0003746097040000082
为纵向中心拐点的纵坐标，
Figure GDA0003746097040000083
为纵向中点的纵坐标，Yb为其中一个第一纵向拐点的纵坐标，Ya为另一个第一纵向拐点的纵坐标。
S502：判断纵向系数是否大于1；当纵向系数大于1时，纵向比例系数为纵向系数的倒数；当纵向系数小于或等于1时，纵向比例系数为1。
图6是本发明实施例中横向平滑曲线与地表高程二维曲线的示意图。图7是本发明实施例中设有横向待选拐点的横向平滑曲线示意图。图8是本发明实施例中设有横向拐点的横向平滑曲线示意图。图9是本发明实施例中设有横向拐点和中点的横向平滑曲线示意图。图10是本发明实施例中设有坐标轴旋转角的横向平滑曲线示意图。图11是本发明实施例中位于旋转后的坐标轴的横向平滑曲线示意图。图12是本发明实施例中位于旋转后的坐标轴的横向平滑曲线与缩小后的横向平滑曲线的示意图。图13是本发明实施例中横向平滑曲线与缩小后的横向平滑曲线的示意图。图14是本发明实施例中横向平滑曲线与横向浮动基准面的示意图。图6-图14的横轴为x轴，纵轴为s轴(高程)。如图6-图14所示，以横向平面为例，本发明的具体实施例如下：
1、对地表高程三维曲线进行平滑处理，得到三维平滑曲线。将三维平滑曲线投影到横向平面，得到横向平滑曲线；横向平面包括横坐标与竖坐标；将三维平滑曲线投影到纵向平面，得到纵向平滑曲线；纵向平面包括纵坐标与竖坐标，竖坐标为高程。
图6中的实线为表高程二维曲线，虚线为横向平滑曲线。设横向采样间隔为10米，则采用的平滑半径为50米。
2、获取横向平滑曲线的多个第一横向待选拐点和多个第二横向待选拐点；其中，第一横向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一横向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二横向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二横向待选拐点的右侧曲线为凸曲线。
即，如果拐点位置左右两侧曲线的二阶导数符号由负变正，则为第一横向待选拐点；如果由拐点位置左右两侧曲线的二阶导数符号由正变负，则为第二横向待选拐点。
如图7所示，虚线(横向平滑曲线)上的空心圆圈为第一横向待选拐点，虚线上的实心圆圈为第二横向待选拐点。
3、确定与该第一横向待选拐点相邻的两个第二横向待选拐点。获取两个第二横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第一横向待选拐点到该连线的垂直距离。根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一横向待选拐点作为第一横向拐点。
确定与该第二横向待选拐点相邻的两个第一横向待选拐点。获取两个第一横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第二横向待选拐点到该连线的垂直距离。根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二横向待选拐点作为第二横向拐点。
以从多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点为例，如图7-图8所示，先获取与该第一横向待选拐点相邻的两个第二横向待选拐点之间的连线和该连线的长度e，再获取第一横向待选拐点到该连线的垂直距离f。当f>e/10时，将第一横向待选拐点作为第一横向拐点。
4、根据两个相邻第一横向拐点的横坐标、两个相邻第一横向拐点的中点的横坐标、横向中心拐点的横坐标和横向中心拐点的竖坐标计算横向系数；其中，横向中心拐点为位于两个相邻第一横向拐点之间的第二横向拐点。
如图9所示，两个横向第一拐点分别为a和b，a和b的中点为m，横向中心拐点p为位于两个相邻第一横向拐点之间的第二横向拐点。
5、判断横向系数是否大于1；当横向系数大于1时，横向比例系数为横向系数的倒数；当横向系数小于或等于1时，横向比例系数为1。
6、如图10所示，通过如下公式计算横向旋转角：
Figure GDA0003746097040000091
其中，θx为横向旋转角，
Figure GDA0003746097040000092
为横向中心拐点p的竖坐标，Xp为横向中心拐点的横坐标，Xb为其中一个第一横向拐点a的横坐标，Xa为另一个第一横向拐点b的横坐标。
7、如图11所示，将横向平面的横向坐标系顺时针方向旋转横向旋转角，得到旋转后的横向平滑曲线S'(X')，旋转前的横向坐标系的横轴为X，纵轴为S。旋转后的横向坐标系的横轴为X'，纵轴为S'。顺时针旋转后的数值对应关系为：S'＝Xcosθx-Ssinθx，X'＝Xsinθx+Scosθx。
8、如图12所示，将多个第一横向拐点中任意两个相邻第一横向拐点之间的横向平滑曲线与横向比例系数相乘，得到缩小后的横向平滑曲线。图12中的虚线为横向平滑曲线，实线为缩小后的横向平滑曲线。
9、如图13所示，将顺时针方向旋转后的横向坐标系逆时针方向旋转横向旋转角。逆时针旋转后的数值对应关系为：S＝-X'sinθx+S'cosθx，X＝X'cosθx+S'sinθx。
10、将缩小后的横向平滑曲线中每个坐标点的高程与横向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的横向高程差。
图13中的虚线为横向平滑曲线，实线为缩小后的横向平滑曲线。如图13中的圆圈所示，此时可能存在缩小后的横向平滑曲线数值比横向平滑曲线数值大的情况。
11、将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面。
图14中的虚线为横向平滑曲线，实线为横向浮动基准面。如图14中的圆圈所示，此时横向浮动基准面的数值全部小于相同位置的横向平滑曲线。
12、获取纵向平滑曲线的多个第一纵向待选拐点和多个第二纵向待选拐点；其中，第一纵向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一纵向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二纵向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二纵向待选拐点的右侧曲线为凸曲线。
即，如果拐点位置左右两侧曲线的二阶导数符号由负变正，则为第一纵向待选拐点；如果由拐点位置左右两侧曲线的二阶导数符号由正变负，则为第二纵向待选拐点。
13、确定与该第一纵向待选拐点相邻的两个第二纵向待选拐点。获取两个第二纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第一纵向待选拐点到该连线的垂直距离。根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一纵向待选拐点作为第一纵向拐点。
确定与该第二纵向待选拐点相邻的两个第一纵向待选拐点。获取两个第一纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第二纵向待选拐点到该连线的垂直距离。根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二纵向待选拐点作为第二纵向拐点。
14、根据两个相邻第一纵向拐点的纵坐标、两个相邻第一纵向拐点的中点的纵坐标、纵向中心拐点的纵坐标和纵向中心拐点的竖坐标计算纵向系数；其中，纵向中心拐点为位于两个相邻第一纵向拐点之间的第二纵向拐点。
15、判断纵向系数是否大于1；当纵向系数大于1时，纵向比例系数为纵向系数的倒数；当纵向系数小于或等于1时，纵向比例系数为1。
16、通过如下公式计算纵向旋转角：
Figure GDA0003746097040000101
其中，θy为纵向旋转角，
Figure GDA0003746097040000102
为纵向中心拐点的竖坐标，Yp为纵向中心拐点的纵坐标，Yb为其中一个第一纵向拐点的纵坐标，Ya为另一个第一纵向拐点的纵坐标。
17、将纵向平面的纵向坐标系顺时针方向旋转纵向旋转角。
18、将多个第一纵向拐点中任意两个相邻第一纵向拐点之间的纵向平滑曲线与纵向比例系数相乘，得到缩小后的纵向平滑曲线。
19、将顺时针方向旋转后的纵向坐标系逆时针方向旋转纵向旋转角。
20、将缩小后的纵向平滑曲线中每个坐标点的高程与纵向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的纵向高程差。
21、将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面。
22、根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面。
综上，本发明实施例的浮动基准面形成方法先将三维平滑曲线分别投影到横向平面和纵向平面，得到横向平滑曲线和纵向平滑曲线；再分别缩小横向平滑曲线和纵向平滑曲线，并将缩小后的横向平滑曲线的高程与横向平滑曲线的高程相减，得到横向高程差，将缩小后的纵向平滑曲线的高程与纵向平滑曲线的高程相减，得到纵向高程差，接着将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面，将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面，最后根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面，可以使浮动基准面全部位于真实地表高程面之下，避免了波场走时特征失真。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种浮动基准面形成系统，由于该系统解决问题的原理与浮动基准面形成方法相似，因此该系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图15是本发明实施例中浮动基准面形成系统的结构框图。如图15所示，浮动基准面形成系统包括：
平滑处理单元，用于对地表高程三维曲线进行平滑处理，得到三维平滑曲线；
投影单元，用于将三维平滑曲线投影到横向平面，得到横向平滑曲线；横向平面包括横坐标与竖坐标；将三维平滑曲线投影到纵向平面，得到纵向平滑曲线；纵向平面包括纵坐标与竖坐标，竖坐标为高程；
横向浮动基准面单元，用于对横向平滑曲线进行如下处理：
获取横向平滑曲线的多个第一横向待选拐点和多个第二横向待选拐点；其中，第一横向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一横向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二横向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二横向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点，从多个第二横向待选拐点中选取多个第二横向拐点；将多个第一横向拐点中任意两个相邻第一横向拐点之间的横向平滑曲线与横向比例系数相乘，得到缩小后的横向平滑曲线；将缩小后的横向平滑曲线中每个坐标点的高程与横向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的横向高程差；将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面；
纵向浮动基准面单元，用于对纵向平滑曲线进行如下处理：
获取纵向平滑曲线的多个第一纵向待选拐点和多个第二纵向待选拐点；其中，第一纵向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一纵向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二纵向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二纵向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一纵向待选拐点中选取多个第一纵向拐点，从多个第二纵向待选拐点中选取多个第二纵向拐点；将多个第一纵向拐点中任意两个相邻第一纵向拐点之间的纵向平滑曲线与纵向比例系数相乘，得到缩小后的纵向平滑曲线；将缩小后的纵向平滑曲线中每个坐标点的高程与纵向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的纵向高程差；将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面；
三维浮动基准面单元，用于根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面。
在其中一种实施例中，还包括：
横向比例系数单元，用于根据两个相邻第一横向拐点的横坐标、两个相邻第一横向拐点的中点的横坐标、横向中心拐点的横坐标和横向中心拐点的竖坐标计算横向系数；判断横向系数是否大于1；当横向系数大于1时，横向比例系数为横向系数的倒数；当横向系数小于或等于1时，横向比例系数为1；
纵向比例系数单元，用于根据两个相邻第一纵向拐点的纵坐标、两个相邻第一纵向拐点的中点的纵坐标、纵向中心拐点的纵坐标和纵向中心拐点的竖坐标计算纵向系数；判断纵向系数是否大于1；当纵向系数大于1时，纵向比例系数为纵向系数的倒数；当纵向系数小于或等于1时，纵向比例系数为1；
其中，横向中心拐点为位于两个相邻第一横向拐点之间的第二横向拐点，纵向中心拐点为位于两个相邻第一纵向拐点之间的第二纵向拐点。
在其中一种实施例中，横向比例系数单元具体用于：
通过如下公式计算横向系数：
Figure GDA0003746097040000121
其中，Ax为横向系数，
Figure GDA0003746097040000122
为横向中心拐点的竖坐标，
Figure GDA0003746097040000123
为横向中心拐点的横坐标，
Figure GDA0003746097040000124
为横向中点的横坐标，Xb为其中一个第一横向拐点的横坐标，Xa为另一个第一横向拐点的横坐标；
纵向比例系数单元具体用于：
通过如下公式计算纵向系数：
Figure GDA0003746097040000131
其中，Ay为纵向系数，
Figure GDA0003746097040000132
为纵向中心拐点的竖坐标，
Figure GDA0003746097040000133
为纵向中心拐点的纵坐标，
Figure GDA0003746097040000134
为纵向中点的纵坐标，Yb为其中一个第一纵向拐点的纵坐标，Ya为另一个第一纵向拐点的纵坐标。
在其中一种实施例中，横向浮动基准面单元具体用于：
对每个第一横向待选拐点进行如下处理：确定与该第一横向待选拐点相邻的两个第二横向待选拐点；获取两个第二横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第一横向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一横向待选拐点作为第一横向拐点；
对每个第二横向待选拐点进行如下处理：确定与该第二横向待选拐点相邻的两个第一横向待选拐点；获取两个第一横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第二横向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二横向待选拐点作为第二横向拐点；
纵向浮动基准面单元具体用于：
对每个第一纵向待选拐点进行如下处理：确定与该第一纵向待选拐点相邻的两个第二纵向待选拐点；获取两个第二纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第一纵向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一纵向待选拐点作为第一纵向拐点；
对每个第二纵向待选拐点进行如下处理：确定与该第二纵向待选拐点相邻的两个第一纵向待选拐点；获取两个第一纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取第二纵向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二纵向待选拐点作为第二纵向拐点。
综上，本发明实施例的浮动基准面形成系统先将三维平滑曲线分别投影到横向平面和纵向平面，得到横向平滑曲线和纵向平滑曲线；再分别缩小横向平滑曲线和纵向平滑曲线，并将缩小后的横向平滑曲线的高程与横向平滑曲线的高程相减，得到横向高程差，将缩小后的纵向平滑曲线的高程与纵向平滑曲线的高程相减，得到纵向高程差，接着将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面，将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面，最后根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面，可以使浮动基准面全部位于真实地表高程面之下，避免了波场走时特征失真。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时可以实现浮动基准面形成方法的全部或部分内容，例如，处理器执行计算机程序时可以实现如下内容：
对地表高程三维曲线进行平滑处理，得到三维平滑曲线；
将三维平滑曲线投影到横向平面，得到横向平滑曲线；横向平面包括横坐标与竖坐标；将三维平滑曲线投影到纵向平面，得到纵向平滑曲线；纵向平面包括纵坐标与竖坐标，竖坐标为高程；
对横向平滑曲线进行如下处理：
获取横向平滑曲线的多个第一横向待选拐点和多个第二横向待选拐点；其中，第一横向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一横向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二横向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二横向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点，从多个第二横向待选拐点中选取多个第二横向拐点；将多个第一横向拐点中任意两个相邻第一横向拐点之间的横向平滑曲线与横向比例系数相乘，得到缩小后的横向平滑曲线；将缩小后的横向平滑曲线中每个坐标点的高程与横向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的横向高程差；将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面；
对纵向平滑曲线进行如下处理：
获取纵向平滑曲线的多个第一纵向待选拐点和多个第二纵向待选拐点；其中，第一纵向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一纵向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二纵向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二纵向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一纵向待选拐点中选取多个第一纵向拐点，从多个第二纵向待选拐点中选取多个第二纵向拐点；将多个第一纵向拐点中任意两个相邻第一纵向拐点之间的纵向平滑曲线与纵向比例系数相乘，得到缩小后的纵向平滑曲线；将缩小后的纵向平滑曲线中每个坐标点的高程与纵向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的纵向高程差；将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面；
根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面。
综上，本发明实施例的计算机设备先将三维平滑曲线分别投影到横向平面和纵向平面，得到横向平滑曲线和纵向平滑曲线；再分别缩小横向平滑曲线和纵向平滑曲线，并将缩小后的横向平滑曲线的高程与横向平滑曲线的高程相减，得到横向高程差，将缩小后的纵向平滑曲线的高程与纵向平滑曲线的高程相减，得到纵向高程差，接着将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面，将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面，最后根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面，可以使浮动基准面全部位于真实地表高程面之下，避免了波场走时特征失真。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可以实现浮动基准面形成方法的全部或部分内容，例如，处理器执行计算机程序时可以实现如下内容：
对地表高程三维曲线进行平滑处理，得到三维平滑曲线；
将三维平滑曲线投影到横向平面，得到横向平滑曲线；横向平面包括横坐标与竖坐标；将三维平滑曲线投影到纵向平面，得到纵向平滑曲线；纵向平面包括纵坐标与竖坐标，竖坐标为高程；
对横向平滑曲线进行如下处理：
获取横向平滑曲线的多个第一横向待选拐点和多个第二横向待选拐点；其中，第一横向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一横向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二横向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二横向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点，从多个第二横向待选拐点中选取多个第二横向拐点；将多个第一横向拐点中任意两个相邻第一横向拐点之间的横向平滑曲线与横向比例系数相乘，得到缩小后的横向平滑曲线；将缩小后的横向平滑曲线中每个坐标点的高程与横向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的横向高程差；将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面；
对纵向平滑曲线进行如下处理：
获取纵向平滑曲线的多个第一纵向待选拐点和多个第二纵向待选拐点；其中，第一纵向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，第一纵向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；第二纵向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，第二纵向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从多个第一纵向待选拐点中选取多个第一纵向拐点，从多个第二纵向待选拐点中选取多个第二纵向拐点；将多个第一纵向拐点中任意两个相邻第一纵向拐点之间的纵向平滑曲线与纵向比例系数相乘，得到缩小后的纵向平滑曲线；将缩小后的纵向平滑曲线中每个坐标点的高程与纵向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的纵向高程差；将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面；
根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面。
综上，本发明实施例的计算机可读存储介质先将三维平滑曲线分别投影到横向平面和纵向平面，得到横向平滑曲线和纵向平滑曲线；再分别缩小横向平滑曲线和纵向平滑曲线，并将缩小后的横向平滑曲线的高程与横向平滑曲线的高程相减，得到横向高程差，将缩小后的纵向平滑曲线的高程与纵向平滑曲线的高程相减，得到纵向高程差，接着将缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面，将缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面，最后根据横向浮动基准面和纵向浮动基准面生成三维浮动基准面，可以使浮动基准面全部位于真实地表高程面之下，避免了波场走时特征失真。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种浮动基准面形成方法，其特征在于，包括：
对地表高程三维曲线进行平滑处理，得到三维平滑曲线；
将所述三维平滑曲线投影到横向平面，得到横向平滑曲线；所述横向平面包括横坐标与竖坐标；将所述三维平滑曲线投影到纵向平面，得到纵向平滑曲线；所述纵向平面包括纵坐标与竖坐标，所述竖坐标为高程；
对所述横向平滑曲线进行如下处理：
获取所述横向平滑曲线的多个第一横向待选拐点和多个第二横向待选拐点；其中，所述第一横向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，所述第一横向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；所述第二横向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，所述第二横向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从所述多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点，从所述多个第二横向待选拐点中选取多个第二横向拐点；将所述多个第一横向拐点中任意两个相邻第一横向拐点之间的横向平滑曲线与横向比例系数相乘，得到缩小后的横向平滑曲线；将所述缩小后的横向平滑曲线中每个坐标点的高程与所述横向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的横向高程差；将所述缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面；
对所述纵向平滑曲线进行如下处理：
获取所述纵向平滑曲线的多个第一纵向待选拐点和多个第二纵向待选拐点；其中，所述第一纵向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，所述第一纵向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；所述第二纵向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，所述第二纵向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从所述多个第一纵向待选拐点中选取多个第一纵向拐点，从所述多个第二纵向待选拐点中选取多个第二纵向拐点；将所述多个第一纵向拐点中任意两个相邻第一纵向拐点之间的纵向平滑曲线与纵向比例系数相乘，得到缩小后的纵向平滑曲线；将所述缩小后的纵向平滑曲线中每个坐标点的高程与所述纵向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的纵向高程差；将所述缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面；
根据所述横向浮动基准面和所述纵向浮动基准面生成三维浮动基准面。
2.根据权利要求1所述的浮动基准面形成方法，其特征在于，还包括：
根据所述两个相邻第一横向拐点的横坐标、所述两个相邻第一横向拐点的中点的横坐标、横向中心拐点的横坐标和所述横向中心拐点的竖坐标计算横向系数；
判断所述横向系数是否大于1；当所述横向系数大于1时，所述横向比例系数为所述横向系数的倒数；当所述横向系数小于或等于1时，所述横向比例系数为1；
根据所述两个相邻第一纵向拐点的纵坐标、所述两个相邻第一纵向拐点的中点的纵坐标、纵向中心拐点的纵坐标和所述纵向中心拐点的竖坐标计算纵向系数；
判断所述纵向系数是否大于1；当所述纵向系数大于1时，所述纵向比例系数为所述纵向系数的倒数；当所述纵向系数小于或等于1时，所述纵向比例系数为1；
其中，所述横向中心拐点为位于所述两个相邻第一横向拐点之间的第二横向拐点，所述纵向中心拐点为位于所述两个相邻第一纵向拐点之间的第二纵向拐点。
3.根据权利要求2所述的浮动基准面形成方法，其特征在于：
通过如下公式计算横向系数：
Figure FDA0003746097030000021
其中，Ax为横向系数，
Figure FDA0003746097030000022
为横向中心拐点的竖坐标，
Figure FDA0003746097030000023
为横向中心拐点的横坐标，
Figure FDA0003746097030000024
为横向中点的横坐标，Xb为其中一个第一横向拐点的横坐标，Xa为另一个第一横向拐点的横坐标；
通过如下公式计算纵向系数：
Figure FDA0003746097030000025
其中，Ay为纵向系数，
Figure FDA0003746097030000026
为纵向中心拐点的竖坐标，
Figure FDA0003746097030000027
为纵向中心拐点的纵坐标，
Figure FDA0003746097030000028
为纵向中点的纵坐标，Yb为其中一个第一纵向拐点的纵坐标，Ya为另一个第一纵向拐点的纵坐标。
4.根据权利要求1所述的浮动基准面形成方法，其特征在于，
从所述多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点包括：
对每个第一横向待选拐点进行如下处理：确定与该第一横向待选拐点相邻的两个第二横向待选拐点；获取所述两个第二横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取所述第一横向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一横向待选拐点作为第一横向拐点；
从所述多个第二横向待选拐点中选取多个第二横向拐点包括：
对每个第二横向待选拐点进行如下处理：确定与该第二横向待选拐点相邻的两个第一横向待选拐点；获取所述两个第一横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取所述第二横向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二横向待选拐点作为第二横向拐点；
从所述多个第一纵向待选拐点中选取多个第一纵向拐点包括：
对每个第一纵向待选拐点进行如下处理：确定与该第一纵向待选拐点相邻的两个第二纵向待选拐点；获取所述两个第二纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取所述第一纵向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一纵向待选拐点作为第一纵向拐点；
从所述多个第二纵向待选拐点中选取多个第二纵向拐点包括：
对每个第二纵向待选拐点进行如下处理：确定与该第二纵向待选拐点相邻的两个第一纵向待选拐点；获取所述两个第一纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取所述第二纵向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二纵向待选拐点作为第二纵向拐点。
5.一种浮动基准面形成系统，其特征在于，包括：
平滑处理单元，用于对地表高程三维曲线进行平滑处理，得到三维平滑曲线；
投影单元，用于将所述三维平滑曲线投影到横向平面，得到横向平滑曲线；所述横向平面包括横坐标与竖坐标；将所述三维平滑曲线投影到纵向平面，得到纵向平滑曲线；所述纵向平面包括纵坐标与竖坐标，所述竖坐标为高程；
横向浮动基准面单元，用于对所述横向平滑曲线进行如下处理：
获取所述横向平滑曲线的多个第一横向待选拐点和多个第二横向待选拐点；其中，所述第一横向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，所述第一横向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；所述第二横向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，所述第二横向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从所述多个第一横向待选拐点中选取多个第一横向拐点，从所述多个第二横向待选拐点中选取多个第二横向拐点；将所述多个第一横向拐点中任意两个相邻第一横向拐点之间的横向平滑曲线与横向比例系数相乘，得到缩小后的横向平滑曲线；将所述缩小后的横向平滑曲线中每个坐标点的高程与所述横向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的横向高程差；将所述缩小后的横向平滑曲线与横向高程差的绝对值中的最大值相减，得到横向浮动基准面；
纵向浮动基准面单元，用于对所述纵向平滑曲线进行如下处理：
获取所述纵向平滑曲线的多个第一纵向待选拐点和多个第二纵向待选拐点；其中，所述第一纵向待选拐点的左侧曲线为凸曲线，所述第一纵向待选拐点的右侧曲线为凹曲线；所述第二纵向待选拐点的左侧曲线为凹曲线，所述第二纵向待选拐点的右侧曲线为凸曲线；从所述多个第一纵向待选拐点中选取多个第一纵向拐点，从所述多个第二纵向待选拐点中选取多个第二纵向拐点；将所述多个第一纵向拐点中任意两个相邻第一纵向拐点之间的纵向平滑曲线与纵向比例系数相乘，得到缩小后的纵向平滑曲线；将所述缩小后的纵向平滑曲线中每个坐标点的高程与所述纵向平滑曲线中每个坐标点的高程相减，得到每个坐标点对应的纵向高程差；将所述缩小后的纵向平滑曲线与纵向高程差的绝对值中的最大值相减，得到纵向浮动基准面；
三维浮动基准面单元，用于根据所述横向浮动基准面和所述纵向浮动基准面生成三维浮动基准面。
6.根据权利要求5所述的浮动基准面形成系统，其特征在于，还包括：
横向比例系数单元，用于根据所述两个相邻第一横向拐点的横坐标、所述两个相邻第一横向拐点的中点的横坐标、横向中心拐点的横坐标和所述横向中心拐点的竖坐标计算横向系数；判断所述横向系数是否大于1；当所述横向系数大于1时，所述横向比例系数为所述横向系数的倒数；当所述横向系数小于或等于1时，所述横向比例系数为1；
纵向比例系数单元，用于根据所述两个相邻第一纵向拐点的纵坐标、所述两个相邻第一纵向拐点的中点的纵坐标、纵向中心拐点的纵坐标和所述纵向中心拐点的竖坐标计算纵向系数；判断所述纵向系数是否大于1；当所述纵向系数大于1时，所述纵向比例系数为所述纵向系数的倒数；当所述纵向系数小于或等于1时，所述纵向比例系数为1；
其中，所述横向中心拐点为位于所述两个相邻第一横向拐点之间的第二横向拐点，所述纵向中心拐点为位于所述两个相邻第一纵向拐点之间的第二纵向拐点。
7.根据权利要求6所述的浮动基准面形成系统，其特征在于，所述横向比例系数单元具体用于：
通过如下公式计算横向系数：
Figure FDA0003746097030000041
其中，Ax为横向系数，
Figure FDA0003746097030000042
为横向中心拐点的竖坐标，
Figure FDA0003746097030000043
为横向中心拐点的横坐标，
Figure FDA0003746097030000044
为横向中点的横坐标，Xb为其中一个第一横向拐点的横坐标，Xa为另一个第一横向拐点的横坐标；
所述纵向比例系数单元具体用于：
通过如下公式计算纵向系数：
Figure FDA0003746097030000051
其中，Ay为纵向系数，Sp y为纵向中心拐点的竖坐标，
Figure FDA0003746097030000052
为纵向中心拐点的纵坐标，
Figure FDA0003746097030000053
为纵向中点的纵坐标，Yb为其中一个第一纵向拐点的纵坐标，Ya为另一个第一纵向拐点的纵坐标。
8.根据权利要求5所述的浮动基准面形成系统，其特征在于，
所述横向浮动基准面单元具体用于：
对每个第一横向待选拐点进行如下处理：确定与该第一横向待选拐点相邻的两个第二横向待选拐点；获取所述两个第二横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取所述第一横向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一横向待选拐点作为第一横向拐点；
对每个第二横向待选拐点进行如下处理：确定与该第二横向待选拐点相邻的两个第一横向待选拐点；获取所述两个第一横向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取所述第二横向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二横向待选拐点作为第二横向拐点；
所述纵向浮动基准面单元具体用于：
对每个第一纵向待选拐点进行如下处理：确定与该第一纵向待选拐点相邻的两个第二纵向待选拐点；获取所述两个第二纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取所述第一纵向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第一纵向待选拐点作为第一纵向拐点；
对每个第二纵向待选拐点进行如下处理：确定与该第二纵向待选拐点相邻的两个第一纵向待选拐点；获取所述两个第一纵向待选拐点之间的连线和该连线的长度，获取所述第二纵向待选拐点到该连线的垂直距离；根据该垂直距离与该连线的长度确定是否将该第二纵向待选拐点作为第二纵向拐点。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述的浮动基准面形成方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的浮动基准面形成方法的步骤。
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