[发明专利]一种适用于任意弯曲河道的地形断面插值方法

权利要求书

1.一种适用于任意弯曲河道的地形断面插值方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：收集河道上下游实测断面、左右岸边界数据文件，并沿河道将左右岸的水陆边界数字化，将数字化后的左右岸边界数据生成距离均匀的散点；

步骤2：河道插值断面的左右岸边界散点取点及补点：根据需要的插补断面结果数量，将左岸散点中确定出的所有待插补断面的左岸端点逐一与右岸边界散点求取直线距离，选取对应直线距离最短的右岸边界散点为插补断面的右岸端点，逐一完成所有右岸端点的取点，最后完成从左岸至右岸的补点并对插补断面进行编号；

步骤3：开展插补断面的地形高程赋值及插值：查找出与上下游实测断面相邻的插补断面，将上下游实测的高程散点赋值予插补断面，断面内未被赋值散点的高程以断面内已赋值散点的高程进行线性插值，确定出相邻插补断面中全部散点的地形高程，最终完成其他未被赋值的插补断面地形高程，得到适合于XYZ格式建模的河道数值化地形；

步骤4：基于插补出的河道地形断面，逐一对各插补断面中散点至左岸的累距，以及各插补断面之间的左、中、右岸距离，得到适合于累距高程格式建模的河道数值化地形。

2.根据权利要求1所述一种适用于任意弯曲河道的地形断面插值方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：

S11收集河道上下游实测断面数据，包括上游及下游2条实测断面地形，断面数据包括数字化的横坐标X、纵坐标Y和高程Z；获得左右岸边界的均匀散点坐标文件；

S12收集河道左右岸边界文件，在数字化地图中分别勾勒出所需要插补的河道左右岸边界，边界范围不受到实测断面范围限制，左右岸边界需保持相近长度，并导出矢量化左右岸边界文件；

S13转换边界文件坐标系，将矢量化的左右岸边界文件导入地理信息系统软件，通过软件转换成可被识别格式文件，并利用软件的坐标转换功能，将左右岸边界文件的坐标系转换为与实测断面一致的坐标系；

S14河道左右岸边界生成距离均匀的散点，利用定数等分法，通过软件将左右岸文件拆分为均匀的散点。

3.根据权利要求1所述一种适用于任意弯曲河道的地形断面插值方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：

S21在上述的左岸散点文件中取出左岸端点，并将左岸散点的横纵坐标对应赋值到左岸端点；

S22逐一计算出每个左岸端点距离最近的右岸边界散点，并将右岸边界散点的横纵坐标赋值为右岸端点；

S23对待插补断面中的内插散点数横纵坐标进行补点。

4.根据权利要求1所述一种适用于任意弯曲河道的地形断面插值方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：

S31基于双端点与实测断面端点的直线距离之和查找出与上游实测断面相邻的待插补断面，确定相邻待插补断面序号记作a_上和a_下；

S32计算得到距离插补断面左岸端点最近的上游实测断面散点，并将该散点的地形高程赋值予断面序号为a_上的左岸端点；序号为a_下的左岸端点同理；

S33计算得到距离插补断面右岸端点最近的上游实测断面散点，并将所述散点的地形高程赋值予断面序号为a_上的右岸端点；序号为a_下的右岸端点同理；

S34上游实测断面高程最低点为p，计算出该散点与序号为a_上的待插补断面的直线距离，并将高程赋值予距离最短的散点，序号为a_下的赋值同理；

S35对序号为a_上和a_下的插补断面中左岸端点至深泓点的散点进行高程赋值；

S36赋值完成后，对待插补断面中高程未被赋值的散点由两侧已被赋值的散点进行线性插值；

S37得到赋值和插值后的序号a_上和a_下的断面地形高程文件后，利用距离加权法进行其余断面的高程插值。

5.根据权利要求1所述一种适用于任意弯曲河道的地形断面插值方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：

S41求取各个插补断面中各散点至左岸端点的累距；

S42求取插补断面之间左、中、右岸的直线距离并导出。