基于三维数字地图的河道冲淤数据处理系统应用

矩 形格 网的地 理信 息 ， 计算 其地 理信 息 变化 。最 终 ， 通
过生 成较 为清 晰 的模 拟 图及 表 格计 算成 果来 分 析河 段 冲淤变 化 的空 间分 布 及 变 化 幅 度 ， 以此 作 为 河 段 冲 淤 分 析 的重 要依 据 。
出等 文 件 调 用 的 信 息 交 换 频 率 较 低 。 而 该 系 统 为 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ 平 台数 据信 息与 系统 数据 库 数 据 信息 交 换 建
或 淤积 ， 这 无 法对 分 析 河段 冲 淤 的 空 间分 布 及 变化 幅 度 作 出数 值 统 计 。基 于三 维数 字地 图 的 河 道 冲 淤 数 据 处
理 系统 能根 据 河 流 三 维 数 字地 图成 果进 行模 拟 计 算 ， 形 成 数 字地 形 模 型 ， 分 析 计 算 河 段 冲 淤 变化 的 空 间分 布 及 变化 幅度 ， 并 生成 较 为 清 晰 的 模 拟 图及 表 格 计 算 成 果 ， 以 此作 为 河 演 分 析 的 重 要 依 据 。 关 键 词 ： 三 维数 字地 图 ；冲淤 计 算 ； 数 据 处 理 ；河 演 分 析
第４ ４卷 第 ２ ０期 ２ ０ １ ３年 ｌ ０月 文章 编 号 ： １ ０ ０１—４ １ ７ ９ （ ２ ０ １ ３） ２ ０—０ ０ ３ ４—０ ３
人 民 长 江
Ｙａ ｎｇ ｔ ｚ ｅ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖｏ １ ． ４ ４． ＮＯ ． ２ ０ Ｏｅｔ ．． ２０１ ３
基 于 三 维 数 字 地 图 的河 道 冲 淤 数 据 处 理 系统 应 用
张 潮 ， 姜 贤 瑞， 吴 忠 明
（ 长 江 水 利 委 员 会 长 江 中游 水 文水 资 源 勘 测 局 ， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ １ ０ ）
摘要 ： 河 床 冲淤 结 果 的 形 态 分 析 和 量 值 的计 算 ， 对 研 究 河床 地 貌 及 其 演 变过 程 具 有 重 要 作 用 。 目前 ， 河段的 冲 淤 计 算 大 多 采 用 断 面 计 算 法计 算 河段 槽 蓄 量 ， 再 根 据 不 同 测 量 时 间 内槽 蓄 量 的 变化 来 分 析 河 床 的 总 体 冲 刷
冲 淤计算 、 断面切 割 等 ） 等数 据 处理 功能 。
收稿 １ ３期 ： ２ ０ １ ３— ０ ７— ２ ０
作者简介 ： 张 潮 ， 男， 高级 工程 师 ， 主 要 从 事 水 文 河 道 测 绘 和 水 质 监 测技 术研 究 。Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ： ３ ９ ２ ５ ０ ６ ８ ８ ３ ＠ｑ ｑ ・ ｃ 。 ｍ
边界 线范 围关 系见 图 １ 。
总量 及 面积成 果 。但 由于 其 只 能 计 算 槽 蓄 总量 ， 没 有 对 分 析河 段 冲 淤 的 空 间 分 布 及 变 化 幅 度 作 出数 值 统 计， 在 河演 分 析 工 作 中 仍存 在 一 定 的 局 限性 ¨ ］ 。为
此， 我 们 开发 了基 于 三维 数 字 地 图 的河 道 冲淤 数 据 处 理 系统 。该 系统利 用 现 有 数 字 化 测 图 成果 ， 以实 测 地 形 点作 为 基础 计算 数 据 ， 结 合 河演 分析 实 际需要 ， 采 用
单行 网格 的槽 蓄量 体积 为
＝
上 完成 。Ｄ Ｅ Ｍ 矩 形 格 网 成 果 是 地 形 模 型 图像 的基 础
测点 、 多段 线等 元素 信息 到 系统数 据库 中 ， 亦可 将 系统
数 据库 中的信息 单元 展绘 在 Ｃ Ａ Ｄ 图形 中。 （ ３ ）数据 处理 。 数 据处 理 是 该 系 统 的 核 心 ， 其 中
源自文库
主要包 括 基 础信 息 处 理 （ 高程点及边界线数据 获取 、 数据 检查 等 ） 、 网格 计 算 （ Ｄ ｅ ｌ ａ ｕ ｎ ａ ｙ三 角 网 、 Ｄ Ｅ Ｍ 矩 形 格网、 剔 除边 界 处 理 等 ） 以及 功 能 计 算 （ 槽 蓄量计算 、
中 图 法 分 类 号 ：Ｔ Ｖ ８ ５ 文 献 标 志码 ： Ａ
在 现有河演 分析 工作 中， 相 关 研 究 单 位 多 采 用 Ｓ ｕ ｒ ｆ ｅ ｒ 软 件计 算 河 段 冲 淤 成 果 ， 该 软 件 可 以生 成 数 字 高程 模 型 、 冲淤分 布 图计算 区域 的槽蓄 量 、 冲刷 或 淤积
第２ Ｏ期
张潮 ， 等： 基 于 三 维 数 字 地 图 的河 道 冲 淤 数 据 处 理 系统 应 用
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Ｄ ｅ ｌ ａ ｕ ｎ ａ ｙ三角 网计 算 成 果 是 系 统 成 果 计 算 的 基 础， 其 中断 面切 割成 果计 算 、 矩形 格 网计算 均在 此 基础
成 的矩形 网格 点坐 标 ， 统 计计 算某一 水位 下 的槽蓄 量 。
图 １ 矩 形 区域 与 边 界 线 范 围 关 系
网格计 算 法 ， 将 分析 河段 的地 形 信 息 分 解 成 无 数 个 矩
形格 网 ， 形 成数 字地 形模 型 ， 然 后 根 据 不 同 测次 、 相同
（ ２ ） ． 数据 交换 。 目前 ， 在 河道 演 变分 析工作 中 ， 普 遍 使用 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ格 式 数 字 化 测 图作 为 分 析 工 作 的 基 础资 料 。由于 数据 信 息采 用 数 据 库 管 理 ， 文 件 输 入 输
立 了交 互对 接 功能 ， 不仅 可 以提取 Ｃ Ａ Ｄ图形 文件 的实
１ 系 统 研 发
１ ． １ 研 发 思 路
（ １ ）边界 设定 。系统 以一 个 区域 范 围内一个 测 量 图形 的数 据 为工程 对 象 。首先 需对 工程 对 象进 行边 界 范 围设 定 （ 如 河 流起 、 止 断 面 及 左 右 岸 线 围 成 的 范 围） ， 并设 定 包含 边 界 范 围 的 矩 形 区 域 。矩 形 区 域 与