CN114323167A - 河流流量测量方法、装置、电子设备和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种河流流量测量方法、装置、电子设备和可读存储介质，其中，该方法包括：获得待测河流的水流流向；根据所述水流流向，确定出目标船舶的航道方向；按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶，记录所述目标船舶在行驶过程中的航行数据；根据所述航行数据确定出所述待测河流的流量。

Description

河流流量测量方法、装置、电子设备和可读存储介质

技术领域

本申请涉及河流流量测试技术领域，具体而言，涉及一种河流流量测量方法、装置、电子设备和可读存储介质。

背景技术

传统测流方法一般为接触式测流方法，如转子式流速仪，传统的接触式测流方法具有很大的局限性，对测流的河流有一定的要求，且这类接触式测流方法操作相对困难。

随着发展了，又出现了一些非接触式测流方法，如声学时差法、雷达测速仪、视频图像法等，其中声学时差法仪器部署困难，受环境影响较大；而雷达测速仪存在布设困难、水流条件适宜性弱、施测安全性较差等问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种河流流量测量方法、装置、电子设备和可读存储介质，以改善河流测流困难的问题。

第一方面，本发明提供一种河流流量测量方法，包括：

获得待测河流的水流流向；

根据所述水流流向，确定出目标船舶的航道方向；

按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶，记录所述目标船舶在行驶过程中的航行数据；

根据所述航行数据确定出所述待测河流的流量。

在可选的实施方式中，所述航行数据包括各个位置点的航行方向、各个位置点的船速、各个位置点的艏向、各个位置点的定位数据和各个位置点的水深；所述根据所述航行数据确定出所述待测河流的流量，包括：

根据各个位置点的所述艏向、各个位置点的所述航行方向和各个位置点的所述船速，确定出所述目标船舶在各个位置点的水流流速；

根据各个位置点的所述水流流速、各个位置点的所述定位数据和各个位置点的所述水深，确定出所述待测河流的流量。

在上述实施方式中，可以基于多个位置点分别测量，再基于多个位置点确定出待测河流的流量，且船舶在航行过程中，结合船速以及定位数据就可以确定出待测河流的断面数据，不需要预知或者补测断面数据，提高了用户的作业效率。

在可选的实施方式中，所述根据各个位置点的所述水流流速、各个位置点的所述定位数据和各个位置点的所述水深，确定出所述待测河流的流量，通过以下公式实现：

其中，Q表示待测河流的流量；Qi表示待测河流的第i个位置点与第i+1个位置点之间的流量；hi表示所述待测河流在第i个位置点的深度；bi表示所述待测河流在第i个位置点与所述待测河流中选定的断面起点的距离；vi表示所述待测河流在第i个位置点的水流流速。

在上述实施方式中，可以基于多个位置点的分别局部流量数据，再将局部流量数据进行汇总，可以降低河流的不同位置点由于深度不同所导致的局部流量的不同带来的误差，从而可以提高测流结果的准确性。

在可选的实施方式中，所述按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶，记录所述目标船舶在行驶过程中的航行数据，包括：

按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶指定数量的航行周期；

在航行过程中，记录所述目标船舶在指定数量的航行周期中的航行数据。

在上述实施方式中，在进行测流时所使用的数据是多个航行周期中的航行数据，可以降低单一周期可能存在的误差，提高测流的准确性。

在可选的实施方式中，所述按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶指定数量的航行周期，包括：

从所述待测河流的断面起点，按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶；

按照设定时间规律检测所述目标船舶是否达到所述待测河流的断面终点；

若所述目标船舶未达到所述待测河流的断面终点，则继续控制所述目标船舶行驶；

若所述目标船舶达到所述待测河流的断面终点，则控制所述目标船舶，以前一轮行驶的断面终点作为新的断面起点，以前一轮行驶的断面起点作为断面终点继续行驶，直到所述目标船舶行驶指定数量的航行周期。

在可选的实施方式中，所述按照设定时间规律检测所述目标船舶是否达到所述待测河流的断面终点，包括：

判断所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值；

判断所述目标船舶与深度方向上的障碍物的距离是否小于第二预设值；

所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的距离小于第一预设值，或，所述目标船舶与所述深度方向上的障碍物的距离小于第二预设值，则判定所述目标船舶达到所述待测河流的断面终点。

在可选的实施方式中，所述判断所述目标船舶距离所述航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值，包括：

采集所述航道方向上的图像数据；

采集所述航道方向上的雷达数据；

根据所述图像数据，确定出所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的第一距离；

根据所述雷达数据，确定出所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的第二距离；

根据所述第一距离和所述第二距离，判断所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值。

考虑到河流边岸水况复杂存在紊流，测量精度较差的问题，因此，在上述实施方式中，可以结合多个传感器实现对障碍物的识别，可以提高测流的准确性。

在可选的实施方式中，所述获得待测河流的水流流向，包括：

采集所述目标船舶在无动力状态下的漂流方向，所述漂流方向为所述待测河流的水流方向，或者，

采集所述待测河流的河面图像集，根据所述河面图像集确定所述待测河流的水流方向。

在上述实施方式中，可以不需要人工介入就可以实现河流方向的确定。

在可选的实施方式中，所述根据所述河面图像集确定所述待测河流的水流方向，包括：

对所述河面图像集中的河面图像进行图像识别，以确定出所述待测河流至少一个目标对象；

根据所述目标对象在所述河面图像集中的各张河面图像中的位置，确定出所述目标对象的目标移动轨迹；

根据所述目标移动轨迹，确定出所述待测河流的水流方向。

第二方面，本发明提供一种河流流量测量装置，包括：

获得模块，用于获得待测河流的水流流向；

第一确定模块，用于根据所述水流流向，确定出目标船舶的航道方向；

记录模块，用于按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶，记录所述目标船舶在行驶过程中的航行数据；

第二确定模块，用于根据所述航行数据确定出所述待测河流的流量。

第三方面，本发明提供一种船舶设备，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如前述实施方式任一所述的方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如前述实施方式任一所述的方法的步骤。

本申请实施例的有益效果是：采用船舶在河流上行驶，不用在每条需要测量的河流安装一些测量设备，也减少人工介入操作，从而可以提高测流的效率。进一步地，由于仅通过船舶就可以实现测量，因此该测量方式环境适应性好，相较于现有技术中的非接触式雷达波和视频测流方式，本申请的测流方式不受时间和空间的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的船舶设备的方框示意图；

图2为本申请实施例提供的河流流量测量方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的待测河流上的一个位置点的目标船舶的航行示意图；

图4为本申请实施例提供的待测河流的断面示意图；

图5为本申请实施例提供的河流流量测量装置的功能模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

现有的测量河流流量的声学时差法仪器部署困难，受环境影响较大。雷达测速仪也存在布设困难、水流条件适宜性弱、施测安全性差等问题，在实际应用中需避开紊流、水位涨落大以及风速大等情况，对环境条件要求比较严格。进一步地，由于声波和电磁波无法均采用人眼直观地观测和检验实时测试状态，难以评判现场工作状况和测量结果的有效性。

为解决环境影响以及测量设备部署困难的问题，又发展了视频图像法。视频测流算法一般有如下几种算法：光流法大尺度粒子图像测速(LSPIV)、时空图像测速(STIV)。但视频测流算法在实际使用中，往往受到拍摄视角倾斜、成像分辨率低以及光照条件复杂等因素的制约。

本申请发明人研究了解到，无论是基于雷达波和视频图像等非接触式的测流方式，还是传统的接触式的测流方式，其实质是使用了流速面积法，流速面积法的前提条件是需要通过图纸或实地勘察选取监测河流的均匀断面。其基本原理是通过横断面上单元面积的流量是该面积与水流速度(流速)的乘积，分别测量各个部分的流速和面积即可求得流量。以雷达波测流为例，雷达流速仪采用多普勒效应原理测量水体表面流速。雷达测流仪将24GHz的射频信号沿轴向前方发射出去，信号遇到前方物体后发生漫反射，沿轴向返回的信号被接收到。由于物体的运动，接收到的信号频率发生多普勒频移，频移量的大小与物体的速度成正比。通过解算多普勒频率，就能够得到物体移动的速度。最后结合已知的断面数据和流速数据，根据经验公式来计算河流的断面流量。

由上述分析可以了解到，现有的河流测量方式，存在设备部署困难，测量不便等问题。为了解决上述问题，本申请提供一种河流流量测量方法，能够改善上述技术问题，下面通过几个实施例描述本申请提供的河流流量测量方法。

为便于对本实施例进行理解，首先对执行本申请实施例所公开的河流流量测量方法的船舶设备进行详细介绍。

如图1所示，是船舶设备的方框示意图。船舶设备100可以包括船舶本体以及安装在船舶本体上的控制设备。

该控制设备可以包括存储器111、处理器113。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对船舶设备100的结构造成限定。例如，控制设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

上述的存储器111与处理器113之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。上述的处理器113用于执行存储器中存储的可执行模块。

其中，存储器111可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，简称PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM)等。其中，存储器111用于存储程序，该处理器113在接收到执行指令后，执行该程序，本申请实施例任一实施例揭示的过程定义的船舶设备100所执行的方法可以应用于处理器113中，或者由处理器113实现。

上述的处理器113可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器113可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(digital signalprocessor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

该控制设备上还可以设置有显示单元，该显示单元提供的交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。

该控制设备上还可以设置通信单元，该通信单元用于与其他设备进行通信，以获取其他设备中的数据，或者向其他设备传输数据。

船舶设备还可以包括定位单元，该定位单元可以属于控制设备。该定位单元也可以安装在船舶本体上的任意位置。该定位单元可以用于采集船舶设备的位置数据。

可选地，船舶本体上还可以安装有采集设备，用于采集船舶设备周边的环境数据。

示例性地，采集设备可以包括：摄像设备、毫米波雷达、测深仪等传感器。该摄像设备可以用于采集船舶设备周边的图像数据。该毫米波雷达用于采集船舶设备周边的雷达数据。该测深仪用于船舶设备当前所处位置的水深。

本实施例中的船舶设备100可以用于执行本申请实施例提供的各个方法中的各个步骤。下面通过几个实施例详细描述河流流量测量方法的实现过程。

请参阅图2，是本申请实施例提供的河流流量测量方法的流程图。本申请实施例提供的河流流量测量方法可以应用于船舶设备。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤210，获得待测河流的水流流向。

本实施例中，可以通过控制船舶设备在需要测试待测河流上航行，以测待测河流的流量。

在控制测船舶设备航行，可以先确定出待测河流的方向。

可选地，可以接收用户在船舶设备上的控制设备上输入的方向数据，根据该方向数据可以确定出水流方向。示例性地，该方向数据可以是相对于船头的夹角。

可选地，可以通过待测河流上的无动力的物品的移动方向确定出待测河流的水流流向。

在一种实施方式中，采集该目标船舶在无动力状态下的漂流方向，该漂流方向为该待测河流的水流方向。

在一种实施方式中，采集该待测河流的河面图像集，根据该河面图像集确定该待测河流的水流方向。

示例性地，根据该河面图像集确定该待测河流的水流方向，可以包括步骤211至步骤213。

步骤211，对该河面图像集中的河面图像进行图像识别，以确定出该待测河流至少一个目标对象。

河面图像集可以是一段时间内的采集到的连续的多帧图像。

示例性地，该目标对象可以是漂浮在待测河流上的无动力物品。例如，该目标对象可以是树叶、纸片、无动力船只等。

可以通过一些人工智能模型对河面图像集中的河面图像进行识别，以确定出该待测河流至少一个目标对象。

步骤212，根据该目标对象在该河面图像集中的各张河面图像中的位置，确定出该目标对象的目标移动轨迹。

针对上述至少一个目标对象中每一个目标对象确定一条目标对象的移动轨迹。然后基于每个目标对象的移动轨迹，确定出目标移动轨迹。

示例性地，可以根据河面图像集中每一张河面图像中的目标对象的位置，确定出目标对象的移动轨迹。

步骤213，根据该目标移动轨迹，确定出该待测河流的水流方向。

其中，可以将该移动轨迹的变化方向，确定为待测河流的水流方向。

步骤220，根据该水流流向，确定出目标船舶的航道方向。

示例性地，可以将与水流流向垂直的方向作为目标船舶的航道方向。

步骤230，按照该航道方向控制该目标船舶行驶，记录该目标船舶在行驶过程中的航行数据。

示例性地，该航行数据包括各个位置点的航行方向、各个位置点的船速、各个位置点的艏向、各个位置点的定位数据和各个位置点的水深。

为了提高待测河流的流量的准确性，降低单次测量所导致的局部误差，可以采集多个周期内的航行数据。

示例性地，可以控制目标船舶在待测河流的测量断面的断面起点和断面终点之间航行多个航行周期，在目标船舶在多个航行周期中，按照设定采集频率采集航行数据。该设定采集频率可以按需设定的频率。例如，该设定采集频率可以是每隔五分钟采集一次，也可以是每隔十秒采集一次。

步骤240，根据该航行数据确定出该待测河流的流量。

其中，步骤240计算得到的待测河流的流量可以是测试断面区间内的流量。

例如，断面起点可以是待测河流的其中一岸边，断面终点可以是待测河流的另一岸边。

在一可选的实施方式中，步骤240可以包括步骤241和步骤242。

步骤241，根据各个位置点的该艏向、各个位置点的该航行方向和各个位置点的该船速，确定出该目标船舶在各个位置点的水流流速。

可选地，该各个位置点的该船速可以包括目标船舶的实际船速和目标船舶的动力设备输出的速度。

如图3所示，图3示出了其中一个位置点的目标船舶的航行示意图。其中，目标船舶的艏向表示V_船，目标船舶的航行方向上的速度表示V_合，水流流速表示为V_水。其中，水流流速V_水可以等于目标船舶输出的速度示V_船在水流流向的反方向上的分量。

步骤242，根据各个位置点的该水流流速、各个位置点的该定位数据和各个位置点的该水深，确定出该待测河流的流量。

如图4所示，图4示出了待测河流的断面示意图。图中示出了待测河流的断面的n个位置点，断面各点坐标b(图中示出了n个坐标点b1、b2、b3、…、bn)，各位置点的水深h(图中示出了n项水深h1、h2、h3、…、hn)，断面各点平均流速v(图中示出了n项水流流速v1、v2、v3、…、vn)。

在图4所示的实例中，可以通过以下公式实现待测河流的流量的计算：

其中，Q表示待测河流的流量；Qi表示待测河流的第i个位置点与第i+1个位置点之间的流量；hi表示该待测河流在第i个位置点的深度；bi表示该待测河流在第i个位置点与该待测河流中选定的断面起点的距离；vi表示该待测河流在第i个位置点的水流流速。

在一种实施方式中，当航行数据中包括多个航行周期的航行数据的话，还可以基于每个航行周期的航行数据计算待测河流的初始河流流量，以得到初始河流流量集；然后再根据初始河流流量集中的各项初始河流流量，计算得到待测河流的河流流量。

示例性地，可以计算初始河流流量集中的各项初始河流流量的平均值，以得到待测河流的河流流量。

示例性地，可以对初始河流流量集中的各项初始河流流量进行加权求和，以得到待测河流的河流流量。其中，各项初始河流流量的权重之和可以等于一。

在另一种实施方式中，可以根据多个航行周期的航行数据计算得到各个位置点的平均水流流速；根据多个航行周期的航行数据，确定出各个位置点的平均水深；根据各个位置点的平均水流流速、各个位置点的该定位数据和各个位置点的平均水深，确定出待测河流的流量。

通过上述步骤210至步骤250，可以实现接触式的测量方式，在不需要在待测河流周边安装采集设备的情况下就能够实现对待测河流的河流流量。但是考虑河流水况复杂存在紊流等情况，还可以基于多个航行周期的航行数据，确定出待测河流的河流流量。

在此需求上，步骤230可以包括：步骤231和步骤232。

步骤231，按照该航道方向控制该目标船舶行驶指定数量的航行周期。

示例性地，该航道方向可以为水流流向垂直。

可选地，步骤231可以包括步骤2311和步骤2312。

步骤2311，从该待测河流的断面起点，按照该航道方向控制该目标船舶行驶。

示例性地，该断面起点可以是按需设置的河面中的一位置点，该断面起点也可以是待测河流的岸边上的一位置点。

步骤2312，按照设定时间规律检测该目标船舶是否达到该待测河流的断面终点。

该设定时间规律可以按需设置，例如，可以每隔五秒、七秒检测一次。

若该目标船舶未达到该待测河流的断面终点，则继续控制该目标船舶行驶。

若该目标船舶达到该待测河流的断面终点，则控制该目标船舶，以前一轮行驶的断面终点作为新的断面起点，以前一轮行驶的断面起点作为断面终点继续行驶，直到该目标船舶行驶指定数量的航行周期。

在目标船舶设备行驶中还可以对船舶的行驶周期进行计数，例如，可以在每次目标船舶行驶到断面终点时，将计数值加一。

在一可选的实施方式中，步骤2312可以包括：步骤a和步骤b。

步骤a，判断该目标船舶与该航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值。

可选地，可以基于接收到的卫星影像确定出该目标船舶与该航道方向上的障碍物的距离。

可选地，可以基于多种采集设备采集的数据确定目标船舶在航道方向上的相对位置。示例性地，采集该航道方向上的图像数据；采集该航道方向上的雷达数据；根据该图像数据，确定出该目标船舶与该航道方向上的障碍物的第一距离；根据该雷达数据，确定出该目标船舶与该航道方向上的障碍物的第二距离；根据该第一距离和该第二距离，判断该目标船舶与该航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值。

例如，可以计算第一距离与第二距离的平均值，将该平均值作为目标船舶在航道方向上与障碍物的距离。

可选地，可以通过安装在目标船舶上的毫米波雷达采集航道方向上的雷达数据。

当然，也可以基于卫星影像、航道方向上的图像数据以及航道方向上的雷达数据，共同确定该目标船舶在航道方向上与障碍物的距离。

该障碍物可以是待测河流在航道方向上的岸边。

示例性地，该第一预设值可以根据实际需求设置，例如，该第一预设值可以为5m、6m、7m等。

步骤b，判断该目标船舶与该深度方向上的障碍物的距离是否小于第二预设值。

可选地，可以采集目标船舶与该深度方向上的障碍物的深度距离，根据该深度距离确定目标船舶与该深度方向上的障碍物的距离是否小于第二预设值。该深度距离可以表示目标船舶当前所处位置的深度。

该深度方向上的障碍物可以是待测河流的河底。

该第二预设值也可以按需设置，例如，该第二预设值可以为0.5m、0.7m、1m等值。

该目标船舶与该航道方向上的障碍物的距离小于第一预设值，或，该目标船舶与深度方向上的障碍物的距离小于第二预设值，则判定该目标船舶达到该待测河流的断面终点。

示例性地，该断面终点可以是待测河流相较于断面起点的另一岸边。该断面终点还可以是待测河流上的一处存在障碍物的一位置点，该障碍物可以是河流点的一小岛。

步骤232，在航行过程中，记录该目标船舶在指定数量的航行周期中的航行数据。

该指定数量可以按需设置。例如，该指定数量可以是五、六、七等。

通过本申请实施例的河流流量测量方法，可以在常规无人船舶的基础上，通过船舶上的定位设备，如GPS(Global Positioning System，中文称：全球定位系统)双天线定向、测深仪、毫米波以及摄像头即可完成河流的测流作业，相比其他现有的测流方式，具环境适应性较好，区别于非接触式雷达波和视频测流方式，操作和作业不受时间和空间的限制；另外还可以可同时测量流速和断面数据，不需要预知或者补测断面，提高了用户的作业效率。

基于同一申请构思，本申请实施例中还提供了与河流流量测量方法对应的河流流量测量装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与前述的河流流量测量方法实施例相似，因此本实施例中的装置的实施可以参见上述方法的实施例中的描述，重复之处不再赘述。

请参阅图5，是本申请实施例提供的河流流量测量装置的功能模块示意图。本实施例中的河流流量测量装置中的各个模块用于执行上述方法实施例中的各个步骤。河流流量测量装置包括：获得模块310、第一确定模块320、记录模块330和第二确定模块340；其中各个模块内容如下所示。

获得模块310，用于获得待测河流的水流流向。

第一确定模块320，用于根据该水流流向，确定出目标船舶的航道方向。

记录模块330，用于按照该航道方向控制该目标船舶行驶，记录该目标船舶在行驶过程中的航行数据。

第二确定模块340，用于根据该航行数据确定出该待测河流的流量。

一种可能的实施方式中，该航行数据包括各个位置点的航行方向、各个位置点的船速、各个位置点的艏向、各个位置点的定位数据和各个位置点的水深；第二确定模块340，包括：流速确定单元和流量确定单元。

流速确定单元，用于根据各个位置点的该艏向、各个位置点的该航行方向和各个位置点的该船速，确定出该目标船舶在各个位置点的水流流速；

流量确定单元，用于根据各个位置点的该水流流速、各个位置点的该定位数据和各个位置点的该水深，确定出该待测河流的流量。

一种可能的实施方式中，流量确定单元可以通过以下公式实现：

其中，Q表示待测河流的流量；Qi表示待测河流的第i个位置点与第i+1个位置点之间的流量；hi表示该待测河流在第i个位置点的深度；bi表示该待测河流在第i个位置点与该待测河流中选定的断面起点的距离；vi表示该待测河流在第i个位置点的水流流速。

一种可能的实施方式中，记录模块330，包括：航行控制单元和数据记录单元。

航行控制单元，用于按照该航道方向控制该目标船舶行驶指定数量的航行周期；

数据记录单元，用于在航行过程中，记录该目标船舶在指定数量的航行周期中的航行数据。

一种可能的实施方式中，航行控制单元，用于：

从该待测河流的断面起点，按照该航道方向控制该目标船舶行驶；

按照设定时间规律检测该目标船舶是否达到该待测河流的断面终点；

若该目标船舶未达到该待测河流的断面终点，则继续控制该目标船舶行驶；

若该目标船舶达到该待测河流的断面终点，则控制该目标船舶，以前一轮行驶的断面终点作为新的断面起点，以前一轮行驶的断面起点作为断面终点继续行驶，直到该目标船舶行驶指定数量的航行周期。

一种可能的实施方式中，航行控制单元，还用于：

判断该目标船舶与该航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值；

判断该目标船舶与该深度方向上的障碍物的距离是否小于第二预设值；

该目标船舶与该航道方向上的障碍物的距离小于第一预设值，或，该目标船舶与该深度方向上的障碍物的距离小于第二预设值，则判定该目标船舶达到该待测河流的断面终点。

一种可能的实施方式中，航行控制单元，还用于：

采集该航道方向上的图像数据；

采集该航道方向上的雷达数据；

根据该图像数据，确定出该目标船舶与该航道方向上的障碍物的第一距离；

根据该雷达数据，确定出该目标船舶与该航道方向上的障碍物的第二距离；

根据该第一距离和该第二距离，判断该目标船舶与该航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值。

一种可能的实施方式中，获得模块，用于：

采集该目标船舶在无动力状态下的漂流方向，该漂流方向为该待测河流的水流方向，或者，

采集该待测河流的河面图像集，根据该河面图像集确定该待测河流的水流方向。

一种可能的实施方式中，获得模块310，用于：

对该河面图像集中的河面图像进行图像识别，以确定出该待测河流至少一个目标对象；

根据该目标对象在该河面图像集中的各张河面图像中的位置，确定出该目标对象的目标移动轨迹；

根据该目标移动轨迹，确定出该待测河流的水流方向。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的河流流量测量方法的步骤。

本申请实施例所提供的河流流量测量方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中所述的河流流量测量方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种河流流量测量方法，其特征在于，包括：

获得待测河流的水流流向；

根据所述水流流向，确定出目标船舶的航道方向；

按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶，记录所述目标船舶在行驶过程中的航行数据；

根据所述航行数据确定出所述待测河流的流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述航行数据包括各个位置点的航行方向、各个位置点的船速、各个位置点的艏向、各个位置点的定位数据和各个位置点的水深；所述根据所述航行数据确定出所述待测河流的流量，包括：

根据各个位置点的所述艏向、各个位置点的所述航行方向和各个位置点的所述船速，确定出所述目标船舶在各个位置点的水流流速；

根据各个位置点的所述水流流速、各个位置点的所述定位数据和各个位置点的所述水深，确定出所述待测河流的流量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各个位置点的所述水流流速、各个位置点的所述定位数据和各个位置点的所述水深，确定出所述待测河流的流量，通过以下公式实现：

其中，Q表示待测河流的流量；Qi表示待测河流的第i个位置点与第i+1个位置点之间的流量；hi表示所述待测河流在第i个位置点的深度；bi表示所述待测河流在第i个位置点与所述待测河流中选定的断面起点的距离；vi表示所述待测河流在第i个位置点的水流流速。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶，记录所述目标船舶在行驶过程中的航行数据，包括：

按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶指定数量的航行周期；

在航行过程中，记录所述目标船舶在指定数量的航行周期中的航行数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶指定数量的航行周期，包括：

从所述待测河流的断面起点，按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶；

按照设定时间规律检测所述目标船舶是否达到所述待测河流的断面终点；

若所述目标船舶未达到所述待测河流的断面终点，则继续控制所述目标船舶行驶；

若所述目标船舶达到所述待测河流的断面终点，则控制所述目标船舶，以前一轮行驶的断面终点作为新的断面起点，以前一轮行驶的断面起点作为断面终点继续行驶，直到所述目标船舶行驶指定数量的航行周期。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按照设定时间规律检测所述目标船舶是否达到所述待测河流的断面终点，包括：

判断所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值；

判断所述目标船舶与深度方向上的障碍物的距离是否小于第二预设值；

所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的距离小于第一预设值，或，所述目标船舶与所述深度方向上的障碍物的距离小于第二预设值，则判定所述目标船舶达到所述待测河流的断面终点。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值，包括：

采集所述航道方向上的图像数据；

采集所述航道方向上的雷达数据；

根据所述图像数据，确定出所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的第一距离；

根据所述雷达数据，确定出所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的第二距离；

根据所述第一距离和所述第二距离，判断所述目标船舶与所述航道方向上的障碍物的距离是否小于第一预设值。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得待测河流的水流流向，包括：

采集所述目标船舶在无动力状态下的漂流方向，所述漂流方向为所述待测河流的水流方向，或者，

采集所述待测河流的河面图像集，根据所述河面图像集确定所述待测河流的水流方向。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述河面图像集确定所述待测河流的水流方向，包括：

对所述河面图像集中的河面图像进行图像识别，以确定出所述待测河流至少一个目标对象；

根据所述目标对象在所述河面图像集中的各张河面图像中的位置，确定出所述目标对象的目标移动轨迹；

根据所述目标移动轨迹，确定出所述待测河流的水流方向。

10.一种河流流量测量装置，其特征在于，包括：

获得模块，用于获得待测河流的水流流向；

第一确定模块，用于根据所述水流流向，确定出目标船舶的航道方向；

记录模块，用于按照所述航道方向控制所述目标船舶行驶，记录所述目标船舶在行驶过程中的航行数据；

第二确定模块，用于根据所述航行数据确定出所述待测河流的流量。

11.一种船舶设备，其特征在于，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至9任一所述的方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至9任一所述的方法的步骤。

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