[发明专利]一种基于多波束离散数据的航迹处理及空间化管理方法

说明书

本发明属于海洋地理信息技术领域，主要是基于多波束离散地形数据提取中央航迹，进行离散数据空间化查看和查询，方便离散数据检索与管理，尤其是一种基于多波束离散数据的航迹处理及空间化管理方法，包括如下步骤：⑴Python模块加载；⑵加载数据；⑶中央航迹计算；⑷数据矢量化；⑸矢量数据信息完善；⑹数据保存与导出；采用上述步骤可弥补现有技术的空白，以Python数据处理和空间化管理为目的，结合海底地形数据的特点，首次在GIS平台上实现了自动化离散数据航迹提取和空间矢量化的工作。节省了人力物力，解决了大量离散数据的查看和管理不便的难题。

技术领域

本发明属于海洋地理信息技术领域，主要是基于多波束离散地形数据提取中央航迹，进行离散数据空间化查看和查询，方便离散数据检索与管理，尤其是一种基于多波束离散数据的航迹处理及空间化管理方法。

背景技术

海底地形离散数据空间化管理可以直观反映数据的分布情况。不同于栅格地形数据的覆盖面，离散地形数据可以直观反映数据的调查路线和分布情况，通过查看元数据实现离散地形数据的定位和查找。

传统的地形调查航迹是通过多波束采集处理软件对原始数据进行解析、处理、导出航迹数据，此过程需要的条件较为苛刻，且针对的主要是原始数据，离散数据不能处理。或者通过调查航次的GPS信息作为航迹，但这样不方便对单一的测线进行查找，只能适用于整个航次，而对于中途未调查或关机没有采集地形数据的地方，会带来错误判断。基于离散成果数据提取航迹线，不仅减弱了商业软件、参数条件等条件的限制，还能实现单一文件的管理，对数据覆盖情况表达更加清晰准确。相比于离散数据需要含有ping号和beams号，本方法提高了离散地形数据处理的适用性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的空白，提出基于离散数据提取测线航迹，实现数据的空间化管理方法。

本发明采取的技术方案是：

一种基于多波束离散数据的航迹处理及空间化管理方法，其特征在于包括步骤如下：

⑴Python模块加载：针对离散数据特点，加载python的os、numpy、arcpy模块，为数据聚合与矢量化提供支持；os模块用于与操作系统间的交互操作；Numpy用于离散数据读取、计算和写入；arcpy模块用于数据的矢量化工作；

⑵加载数据：加载的数据类型为原始多波束数据输出的xyz离散地形数据，数据格式为经度、纬度和水深；离散地形数据按照多波束采集时每ping顺序导出，数据格式保留原始样式；为实现数据批量自动化处理，分为加载文件夹和文件两种形式，os.path.isfile()判定路径为文件用于处理整个区块的离散数据、os.path.isdir()判定路径为文件夹，用于处理多个离散数据；

⑶中央航迹计算：根据多波束型号、每ping的波束数和后期数据处理的原因，可设置为2倍的波束数，计算中央经纬度的中值；

⑷数据矢量化：根据计算出来的近似中央航迹点，进行数据的空间化；

①创建XY事件图层：arcpy.MakeXYEvent_management()，将中央航迹坐标xy进行显示，即数据点集；

②点集转线：arcpy.PointsToLine_management()，将空间点集转成矢量线文件；

③数据平滑处理：arcpy.SmoothLine_cartography()，对矢量线文件进行平滑处理；

⑸矢量数据信息完善：为新建的属性字段添加属性值，属性值为矢量文件的名称或处理文件的名称，或者与调查航次元数据进行关联处理；

①添加新字段，并命名：arcpy.AddField_management()，为矢量线文件添加新字段，并统一命名为“Name”，类型为“Text”字符，字符长度默认；