CN116299307A - 一种海洋数据探测方法及装置 - Google Patents

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CN116299307A CN202310579580.3A CN202310579580A CN116299307A CN 116299307 A CN116299307 A CN 116299307A CN 202310579580 A CN202310579580 A CN 202310579580A CN 116299307 A CN116299307 A CN 116299307A
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Abstract

本发明公开了一种海洋数据探测方法及装置，涉及海洋探测技术领域。该方法通过多波束探测***针对潟湖区域的海底地貌进行探测，并将多波束探测***针对潟湖区域的海底地貌探测结果叠加于潟湖区域的卫星地图上，能够建立潟湖区域的三维地图。更加直观地展示出潟湖区域的地理情况，对于邻近渔民进行渔业工作又非常有效的指导作用。此外，可以请教专家设定适宜养殖的水深范围，并在三维地图中圈画出该水深范围对应的湖水区域，以便于当地渔民重点在该湖水区域进行渔业养殖，提高产量。

Description

一种海洋数据探测方法及装置
技术领域
本发明涉及海洋探测技术领域，特别涉及一种海洋数据探测方法及装置。
背景技术
礁石是指高出海蚀平台的海蚀残留体，生长在大陆沿岸和海岛周围的边缘地带，它隐伏于水下，分布宽度从十米到百米，分布范围与形态，与沿岸水下地形特征和水深情况密切相关。礁石中的堡礁又称“离岸礁”，在距海岸较远的浅海中，是成带状延伸分布的大礁体。堡礁宽度有数百米，大部分隐没于水下，形成不连续的堤状岛屿礁体，与海岸之间隔着一条宽带状的浅海澙湖，澙湖深度一般不超过100米，宽度达几十公里。
在海的边缘地区，由于海水受不完全隔绝或周期性隔绝，从而引起水介质的咸化或淡化，即可形成不同水体性质的潟湖。潟湖是鱼、虾、贝和螃蟹的孕育场，也是邻近渔民的天然养殖场。潟湖的面积随海水运动产生变化，在潮湿季节因海水大量注入而面积增大、水域淡化，在干旱或半干旱季节因强烈蒸发而面积减小、水域咸化。因此准确地观测潟湖的区域面积变化对于当地渔民的渔业有很好的指导作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋数据探测方法及装置，其能够改善上述问题。
第一方面，本发明提供一种海洋数据探测方法，其包括：获取多波束探测***针对潟湖区域的探测结果，所述探测结果包括所述潟湖区域内各个收发波束交叉块的水深值和回波角度；在所述多波束探测***探测所述潟湖区域的过程中，实时获取所述多波束探测***的当前位置；根据所述探测结果和所述多波束探测***探测各个所述收发波束交叉块时的当前位置，计算各个所述收发波束交叉块对应的交叉块坐标；获取所述潟湖区域的卫星地图，将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述交叉块坐标附加于所述卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图。
可以理解，本发明的有益效果在于：通过多波束探测***针对潟湖区域的海底地貌进行探测，并将多波束探测***针对潟湖区域的海底地貌探测结果叠加于潟湖区域的卫星地图上，能够建立潟湖区域的三维地图。更加直观地展示出潟湖区域的地理情况，对于邻近渔民进行渔业工作又非常有效的指导作用。此外，可以请教专家设定适宜养殖的水深范围，并在三维地图中圈画出该水深范围对应的湖水区域，以便于当地渔民重点在该湖水区域进行渔业养殖，提高产量。
在本发明可选的实施例中，所述多波束探测***在所述潟湖区域沿第一方向运动，以完成对所述潟湖区域的探测；在垂直于第一方向的第二方向上，所述潟湖区域的最大宽度为目标宽度；所述多波束探测***所产生的发射波束在海底的投射宽度大于所述目标宽度。
可以理解，多波束探测***针对潟湖区域的探测结果由多行收发波束交叉条带拼接而成，收发波束交叉条带的宽度即为多波束探测***所产生的发射波束在海底的投射宽度。多波束探测***所产生的发射波束在海底的投射宽度大于潟湖区域的最大宽度，即能够保证多波束探测***的探测区域覆盖了整个潟湖区域。
在本发明可选的实施例中，所述根据所述探测结果和所述多波束探测***探测各个所述收发波束交叉块时的当前位置，计算各个所述收发波束交叉块对应的交叉块坐标，包括：
根据下式计算各个所述收发波束交叉块对应的交叉块坐标：
Figure SMS_1
；
其中，
Figure SMS_3
代表所述多波束探测***探测到的第i个交叉块坐标，其中，多波束探测***在所述潟湖区域的运动方向为第一方向，/>
Figure SMS_5
代表所述多波束探测***在所述第一方向上的坐标，/>
Figure SMS_7
代表所述多波束探测***在与所述第一方向垂直的第二方向上的坐标；
Figure SMS_4
代表所述多波束探测***探测第i个交叉块坐标时的当前位置坐标，其中，/>
Figure SMS_6
代表所述多波束探测***在所述第一方向上的当前位置坐标，/>
Figure SMS_8
代表所述多波束探测***在与所述第一方向垂直的第二方向上的当前位置坐标；/>
Figure SMS_9
代表第i个收发波束交叉块的水深值，/>
Figure SMS_2
代表第i个收发波束交叉块的回波角度。
在本发明可选的实施例中，所述获取所述潟湖区域的卫星地图，将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述交叉块坐标附加于所述卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图，包括：
获取所述潟湖区域的卫星地图，所述卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标；
建立所述第一方向和所述第二方向的坐标轴，形成航行坐标轴体系；
将所述卫星地图上每个像素坐标转换为所述航行坐标轴体系下的像素坐标，形成新卫星地图；
将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述交叉块坐标附加于所述新卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图。
可以理解，潟湖区域的卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标，而多波束探测***在所述潟湖区域的运动路线未必是沿经线方向或纬线方向运动的。因此基于航行坐标轴体系得到的各个所述收发波束交叉块对应的交叉块坐标无法直接与经纬坐标体系下的卫星地图兼容。因此可以将卫星地图上每个像素坐标转换为所述航行坐标轴体系下的像素坐标，形成新卫星地图；再根据对应的所述交叉块坐标，将各个所述收发波束交叉块的水深值叠加于新卫星地图对应的区域块上，得到潟湖区域的三维地图。
在本发明可选的实施例中，所述获取所述潟湖区域的卫星地图，将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述交叉块坐标附加于所述卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图，包括：
获取所述潟湖区域的卫星地图，所述卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标；
将各个所述交叉块坐标转换为所述经纬坐标体系下的标准交叉块坐标；
将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述标准交叉块坐标附加于所述卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图。
可以理解，潟湖区域的卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标，而多波束探测***在所述潟湖区域的运动路线未必是沿经线方向或纬线方向运动的。因此基于航行坐标轴体系得到的各个所述收发波束交叉块对应的交叉块坐标无法直接与经纬坐标体系下的卫星地图兼容。因此可以将航行坐标轴体系下的各个交叉块坐标转换为经纬坐标体系下的标准交叉块坐标；再根据对应的标准交叉块坐标，将各个收发波束交叉块的水深值叠加于卫星地图对应的区域块上，得到潟湖区域的三维地图。
为了便于后续图像叠加的计算，可以控制多波束探测***在所述潟湖区域沿经线方向或纬线方向运动。
第二方面，本发明提供一种海洋数据探测装置，其包括：
与多波束探测***及其定位设备连接的处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如第一方面任一项所述的方法。
在本发明可选的实施例中，所述海洋数据探测装置还包括通讯设备，所述通讯设备与所述处理器连接，用于接收所述多波束探测***针对潟湖区域的探测结果以及所述定位设备获取道德所述多波束探测***的当前位置。
本发明公开了一种海洋数据探测方法和装置，通过多波束探测***针对潟湖区域的海底地貌进行探测，并将多波束探测***针对潟湖区域的海底地貌探测结果叠加于潟湖区域的卫星地图上，能够建立潟湖区域的三维地图。更加直观地展示出潟湖区域的地理情况，对于邻近渔民进行渔业工作又非常有效的指导作用。此外，可以请教专家设定适宜养殖的水深范围，并在三维地图中圈画出该水深范围对应的湖水区域，以便于当地渔民重点在该湖水区域进行渔业养殖，提高产量。
多波束探测***针对潟湖区域的探测结果由多行收发波束交叉条带拼接而成，收发波束交叉条带的宽度即为多波束探测***所产生的发射波束在海底的投射宽度。多波束探测***所产生的发射波束在海底的投射宽度大于潟湖区域的最大宽度，即能够保证多波束探测***的探测区域覆盖了整个潟湖区域。
潟湖区域的卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标，而多波束探测***在所述潟湖区域的运动路线未必是沿经线方向或纬线方向运动的。因此基于航行坐标轴体系得到的各个所述收发波束交叉块对应的交叉块坐标无法直接与经纬坐标体系下的卫星地图兼容。因此可以将卫星地图上每个像素坐标转换为所述航行坐标轴体系下的像素坐标，形成新卫星地图；再根据对应的所述交叉块坐标，将各个所述收发波束交叉块的水深值叠加于新卫星地图对应的区域块上，得到潟湖区域的三维地图。或者，可以将航行坐标轴体系下的各个交叉块坐标转换为经纬坐标体系下的标准交叉块坐标；再根据对应的标准交叉块坐标，将各个收发波束交叉块的水深值叠加于卫星地图对应的区域块上，得到潟湖区域的三维地图。
为了便于后续图像叠加的计算，可以控制多波束探测***在所述潟湖区域沿经线方向或纬线方向运动。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举可选实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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是一种潟湖区域的卫星地图；
图2是多波束探测***针对图1中潟湖区域的探测过程示意图；
图3是多波束探测***探测原理示意图；
图4是多波束探测***针对图1中潟湖区域的探测结果的示意图；
图5是交叉块坐标计算原理示意图；
图6是经纬坐标体系和航行坐标轴体系对比示意图；
图7是本发明提供的一种海洋数据探测装置示意图；
图8是本发明提供的另一种海洋数据探测装置示意图。
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作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。
第一方面，本发明提供一种海洋数据探测方法，其包括：
S1获取多波束探测***针对潟湖区域的探测结果，探测结果包括潟湖区域内各个收发波束交叉块的水深值和回波角度。
如图1所示，图中堡礁位于与海岸距离较远的浅海中，是成带状延伸分布的大礁体。堡礁大部分隐没于水下，形成不连续的堤状岛屿礁体，与海岸之间隔着一条宽带状的浅海澙湖。澙湖是鱼、虾、贝和螃蟹的孕育场，也是邻近渔民的天然养殖场。因此准确地观测潟湖的区域面积变化对于当地渔民的渔业有很好的指导作用。
如图2所示，图中P1处的三角形位置代表多波束探测***针对潟湖区域进行探测的起始位置，图中P2处的三角形位置代表多波束探测***针对潟湖区域完成探测后的终点位置。在P1至P2位置的探测过程中，多波束探测***实现了对面积为L×W目标区域的地貌探测，其中L为该多波束探测***的移动距离，W为多波束探测***中发射换能器基阵所出射的声波在海底的覆盖宽度。
如图3所示，多波束探测***包括发射基阵与接收基阵两组指向性相互正交的换能器阵，其中，发射换能器基阵向海底发射宽覆盖扇区的声波，并由接收换能器基阵对海底回波进行窄波束接收，然后将声波信息进行接收指向性与发射指向性的叠加，从而可以获得垂直于航向分布的收发波束交叉条带，收发波束交叉条带由一排收发波束交叉块组成，根据各个收发波束交叉点声波来回所用的时间和波束的到达角可以计算出该交叉块的水深值。当多波束探测***沿指定航行方向继续测量并将多行收发波束交叉条带的测量结果合理拼接后，便可得到该区域的海底地貌图。如图4所示，图中每个方块代表一个收发波束交叉块，收发波束交叉块在海底的实际面积不仅仅是一个采集块而是一个采集区域，发射波束宽度越大、海底深度越大，该采集区域则越大。
S2在多波束探测***探测潟湖区域的过程中，实时获取多波束探测***的当前位置。
可以理解，多波束探测***在潟湖区域由起始位置运动到终点位置，同一时刻可以获得垂直于航向分布的收发波束交叉条带，每个收发波束交叉条带中包括了多个收发波束交叉块，因此获取同一收发波束交叉条带中的收发波束交叉块时，多波束探测***的当前位置是相同的。步骤S2实际上是在多波束探测***探测潟湖区域的过程中，记录其获取到每条收发波束交叉条带时的当前位置。
S3根据探测结果和多波束探测***探测各个收发波束交叉块时的当前位置，计算各个收发波束交叉块对应的交叉块坐标。
在本发明可选的实施例中，如图5所示，步骤S3包括：根据下式计算各个收发波束交叉块对应的交叉块坐标：
Figure SMS_10
；
其中，
Figure SMS_12
代表多波束探测***探测到的第i个交叉块坐标，其中，多波束探测***在潟湖区域的运动方向为第一方向，/>
Figure SMS_14
代表多波束探测***在第一方向上的坐标，/>
Figure SMS_16
代表多波束探测***在与第一方向垂直的第二方向上的坐标；/>
Figure SMS_13
代表多波束探测***探测第i个交叉块坐标时的当前位置坐标，其中，/>
Figure SMS_15
代表多波束探测***在第一方向上的当前位置坐标，/>
Figure SMS_17
代表多波束探测***在与第一方向垂直的第二方向上的当前位置坐标；/>
Figure SMS_18
代表第i个收发波束交叉块的水深值，/>
Figure SMS_11
代表第i个收发波束交叉块的回波角度。
可以理解，多波束探测***的直接探测结果一般包括各个收发波束交叉块的回波角度和回波时长。处理器可以通过下式根据回波角度和回波时长计算出对应的水深值：
Figure SMS_19
，
其中，
Figure SMS_20
代表第i个收发波束交叉块的回波时长，/>
Figure SMS_21
代表海水中声波的传输速度。
S4获取潟湖区域的卫星地图，将各个收发波束交叉块的水深值根据对应的交叉块坐标附加于卫星地图对应的区域块上，得到潟湖区域的三维地图。
需要说明的是，在本文中，采用了诸如S1、S2等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制。默认状态下，执行装置按照S1至S4的顺序执行方法步骤，但是也可以任意调换S1至S4中的任意步骤的顺序，比如可以先执行S2步骤再执行S1步骤等，这些均应在本发明的保护范围之内。
可以理解，本发明公开了一种海洋数据探测方法，通过多波束探测***针对潟湖区域的海底地貌进行探测，并将多波束探测***针对潟湖区域的海底地貌探测结果叠加于潟湖区域的卫星地图上，能够建立潟湖区域的三维地图。更加直观地展示出潟湖区域的地理情况，对于邻近渔民进行渔业工作又非常有效的指导作用。此外，可以请教专家设定适宜养殖的水深范围，并在三维地图中圈画出该水深范围对应的湖水区域，以便于当地渔民重点在该湖水区域进行渔业养殖，提高产量。
在本发明可选的实施例中，多波束探测***在潟湖区域沿第一方向运动，以完成对潟湖区域的探测；在垂直于第一方向的第二方向上，潟湖区域的最大宽度为目标宽度；多波束探测***所产生的发射波束在海底的投射宽度大于目标宽度。
可以理解，多波束探测***针对潟湖区域的探测结果由多行收发波束交叉条带拼接而成，收发波束交叉条带的宽度即为多波束探测***所产生的发射波束在海底的投射宽度。多波束探测***所产生的发射波束在海底的投射宽度大于潟湖区域的最大宽度，即能够保证多波束探测***的探测区域覆盖了整个潟湖区域。
在本发明可选的实施例中，步骤S4包括：
S41获取潟湖区域的卫星地图，卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标。
S42建立第一方向和第二方向的坐标轴，形成航行坐标轴体系。
S43将卫星地图上每个像素坐标转换为航行坐标轴体系下的像素坐标，形成新卫星地图。
S44将各个收发波束交叉块的水深值根据对应的交叉块坐标附加于新卫星地图对应的区域块上，得到潟湖区域的三维地图。
需要说明的是，在本文中，采用了诸如S41、S42等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制。默认状态下，执行装置按照S41至S44的顺序执行方法步骤，但是也可以任意调换S41至S44中的任意步骤的顺序，比如可以先执行S42步骤再执行S41步骤等，这些均应在本发明的保护范围之内。
可以理解，潟湖区域的卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标，而多波束探测***在潟湖区域的运动路线未必是沿经线方向或纬线方向运动的。因此基于航行坐标轴体系得到的各个收发波束交叉块对应的交叉块坐标无法直接与经纬坐标体系下的卫星地图兼容。因此可以将卫星地图上每个像素坐标转换为航行坐标轴体系下的像素坐标，形成新卫星地图；再根据对应的交叉块坐标，将各个收发波束交叉块的水深值叠加于新卫星地图对应的区域块上，得到潟湖区域的三维地图。
具体的，如图6所示，步骤S43包括;
根据下式，将卫星地图上每个像素坐标转换为航行坐标轴体系下的像素坐标，形成新卫星地图：
Figure SMS_22
；
其中，
Figure SMS_23
代表新卫星地图上第q像素坐标，/>
Figure SMS_24
代表第q像素坐标在第一方向上的坐标，/>
Figure SMS_25
代表第q像素坐标在第二方向上的坐标；/>
Figure SMS_26
代表卫星地图上第q像素坐标，/>
Figure SMS_27
代表第q像素坐标在纬线上的坐标，/>
Figure SMS_28
代表第q像素坐标在经线上的坐标；/>
Figure SMS_29
代表第一方向与纬线的夹角。
在本发明可选的实施例中，步骤S4包括：
S45获取潟湖区域的卫星地图，卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标。
S46将各个交叉块坐标转换为经纬坐标体系下的标准交叉块坐标。
S47将各个收发波束交叉块的水深值根据对应的标准交叉块坐标附加于卫星地图对应的区域块上，得到潟湖区域的三维地图。
需要说明的是，在本文中，采用了诸如S45、S46等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制。默认状态下，执行装置按照S45至S47的顺序执行方法步骤，但是也可以任意调换S45至S447中的任意步骤的顺序，比如可以先执行S46步骤再执行S45步骤等，这些均应在本发明的保护范围之内。
可以理解，潟湖区域的卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标，而多波束探测***在潟湖区域的运动路线未必是沿经线方向或纬线方向运动的。因此基于航行坐标轴体系得到的各个收发波束交叉块对应的交叉块坐标无法直接与经纬坐标体系下的卫星地图兼容。因此可以将航行坐标轴体系下的各个交叉块坐标转换为经纬坐标体系下的标准交叉块坐标；再根据对应的标准交叉块坐标，将各个收发波束交叉块的水深值叠加于卫星地图对应的区域块上，得到潟湖区域的三维地图。
具体的，如图6所示，步骤S46包括：
根据下式将各个交叉块坐标转换为经纬坐标体系下的标准交叉块坐标：
Figure SMS_30
；
其中，
Figure SMS_31
代表第q个收发波束交叉块的标准交叉块坐标，/>
Figure SMS_32
代表收发波束交叉块在纬线上的坐标，/>
Figure SMS_33
代表收发波束交叉块在经线上的坐标；/>
Figure SMS_34
代表第q个收发波束交叉块的交叉块坐标，/>
Figure SMS_35
代表第q个收发波束交叉块在第一方向上的坐标，/>
Figure SMS_36
代表第q个收发波束交叉块在第二方向上的坐标；/>
Figure SMS_37
代表第一方向与纬线的夹角。
为了便于后续图像叠加的计算，可以控制多波束探测***在潟湖区域沿经线方向或纬线方向运动。
第二方面，如图7所示，本发明公开了一种海洋数据探测装置，包括与多波束探测***及其定位设备连接的处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如第一方面任一项所述的方法。具体执行实施情况与第一方面所描述的相似，这里不再赘述。
应当理解，在本发明实施例中，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。
该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
定位设备与多波束探测***处于同一航行器上，用于实时获取多波束探测***的当前位置。
可以理解，如果海洋数据探测装置和多波束探测***处于同一艘航行设备上，那么海洋数据探测装置可以与多波束探测***及其定位设备通过数据线传输，处理器可以通过数据线获取多波束探测***针针对潟湖区域的探测结果及其当前位置。
具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器可执行第一方面任一方法所描述的实现方式，也可执行本发明实施例所描述的终端设备的实现方式，在此不再赘述。
在本发明可选的实施例中，如图8所述，所述海洋数据探测装置还包括通讯设备，所述通讯设备与所述处理器连接，用于接收所述多波束探测***针对潟湖区域的探测结果以及所述定位设备获取道德所述多波束探测***的当前位置。
可以理解，如果海洋数据探测装置和多波束探测***处于不同航行设备上，那么海洋数据探测装置需要通过通信设备接收多波束探测***针针对潟湖区域的探测结果及其当前位置。
第三方面，本发明供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序包括程序指令，该程序指令被处理器执行时实现第一方面任一方法的步骤。
上述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。上述计算机可读存储介质也可以是上述终端设备的外部存储设备，例如上述终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，上述计算机可读存储介质还可以既包括上述终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。上述计算机可读存储介质用于存储上述计算机程序以及上述终端设备所需的其他程序和数据。上述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或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)执行本发明各个实施例中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-OnlyMemory)、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。
在本公开的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关，但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将元件与其它元件区分开的目的。例如，第一用户设备和第二用户设备表示不同的用户设备，虽然两者均是用户设备。例如，在不背离本公开的范围的前提下，第一元件可称作第二元件，类似地，第二元件可称作第一元件。
当一个元件(例如，第一元件)称为与另一元件(例如，第二元件)“(可操作地或可通信地)联接”或“(可操作地或可通信地)联接至”另一元件(例如，第二元件)或“连接至”另一元件(例如，第二元件)时，应理解为该一个元件直接连接至该另一元件或者该一个元件经由又一个元件(例如，第三元件)间接连接至该另一个元件。相反，可理解，当元件(例如，第一元件)称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件(第二元件)时，则没有元件(例如，第三元件)***在这两者之间。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本发明不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
以上描述仅为本发明的可选实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。
以上描述仅为本发明的可选实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海洋数据探测方法，其特征在于，包括：
获取多波束探测***针对潟湖区域的探测结果，所述探测结果包括所述潟湖区域内各个收发波束交叉块的水深值和回波角度；
在所述多波束探测***探测所述潟湖区域的过程中，实时获取所述多波束探测***的当前位置；
根据所述探测结果和所述多波束探测***探测各个所述收发波束交叉块时的当前位置，计算各个所述收发波束交叉块对应的交叉块坐标；
获取所述潟湖区域的卫星地图，将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述交叉块坐标附加于所述卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图。
2.根据权利要求1所述的海洋数据探测方法，其特征在于，
所述多波束探测***在所述潟湖区域沿第一方向运动，以完成对所述潟湖区域的探测；在垂直于第一方向的第二方向上，所述潟湖区域的最大宽度为目标宽度；所述多波束探测***所产生的发射波束在海底的投射宽度大于所述目标宽度。
3.根据权利要求2所述的海洋数据探测方法，其特征在于，所述第一方向为经线方向或纬线方向。
4.根据权利要求1所述的海洋数据探测方法，其特征在于，所述根据所述探测结果和所述多波束探测***探测各个所述收发波束交叉块时的当前位置，计算各个所述收发波束交叉块对应的交叉块坐标，包括：
根据下式计算各个所述收发波束交叉块对应的交叉块坐标：
Figure QLYQS_1
；
其中，
Figure QLYQS_4
代表所述多波束探测***探测到的第i个交叉块坐标，其中，多波束探测***在所述潟湖区域的运动方向为第一方向，/>
Figure QLYQS_6
代表所述多波束探测***在所述第一方向上的坐标，/>
Figure QLYQS_8
代表所述多波束探测***在与所述第一方向垂直的第二方向上的坐标；
Figure QLYQS_3
代表所述多波束探测***探测第i个交叉块坐标时的当前位置坐标，其中，/>
Figure QLYQS_5
代表所述多波束探测***在所述第一方向上的当前位置坐标，/>
Figure QLYQS_7
代表所述多波束探测***在与所述第一方向垂直的第二方向上的当前位置坐标；/>
Figure QLYQS_9
代表第i个所述收发波束交叉块的水深值，/>
Figure QLYQS_2
代表第i个所述收发波束交叉块的回波角度。
5.根据权利要求4所述的海洋数据探测方法，其特征在于，
所述获取所述潟湖区域的卫星地图，将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述交叉块坐标附加于所述卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图，包括：
获取所述潟湖区域的卫星地图，所述卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标；
建立所述第一方向和所述第二方向的坐标轴，形成航行坐标轴体系；
将所述卫星地图上每个像素坐标转换为所述航行坐标轴体系下的像素坐标，形成新卫星地图；
将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述交叉块坐标附加于所述新卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图。
6.根据权利要求5所述的海洋数据探测方法，其特征在于，
所述将所述卫星地图上每个像素坐标转换为所述航行坐标轴体系下的像素坐标，形成新卫星地图，包括;
根据下式，将所述卫星地图上每个像素坐标转换为所述航行坐标轴体系下的像素坐标，形成新卫星地图：
Figure QLYQS_10
；
其中，
Figure QLYQS_11
代表所述新卫星地图上第q像素坐标，/>
Figure QLYQS_12
代表所述第q像素坐标在所述第一方向上的坐标，/>
Figure QLYQS_13
代表所述第q像素坐标在第二方向上的坐标；/>
Figure QLYQS_14
代表所述卫星地图上第q像素坐标，/>
Figure QLYQS_15
代表所述第q像素坐标在纬线上的坐标，/>
Figure QLYQS_16
代表所述第q像素坐标在经线上的坐标；/>
Figure QLYQS_17
代表所述第一方向与所述纬线的夹角。
7.根据权利要求4所述的海洋数据探测方法，其特征在于，
所述获取所述潟湖区域的卫星地图，将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述交叉块坐标附加于所述卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图，包括：
获取所述潟湖区域的卫星地图，所述卫星地图中每个像素的坐标属于经纬坐标体系下的经纬坐标；
将各个所述交叉块坐标转换为所述经纬坐标体系下的标准交叉块坐标；
将各个所述收发波束交叉块的水深值根据对应的所述标准交叉块坐标附加于所述卫星地图对应的区域块上，得到所述潟湖区域的三维地图。
8.根据权利要求7所述的海洋数据探测方法，其特征在于，
所述将各个所述交叉块坐标转换为所述经纬坐标体系下的标准交叉块坐标，包括：
根据下式将各个所述交叉块坐标转换为所述经纬坐标体系下的标准交叉块坐标：
Figure QLYQS_18
；
其中，
Figure QLYQS_19
代表第q个所述收发波束交叉块的标准交叉块坐标，/>
Figure QLYQS_20
代表所述收发波束交叉块在纬线上的坐标，/>
Figure QLYQS_21
代表所述收发波束交叉块在经线上的坐标；/>
Figure QLYQS_22
代表第q个所述收发波束交叉块的所述交叉块坐标，/>
Figure QLYQS_23
代表所述第q个所述收发波束交叉块在所述第一方向上的坐标，/>
Figure QLYQS_24
代表第q个所述收发波束交叉块在第二方向上的坐标；/>
Figure QLYQS_25
代表所述第一方向与所述纬线的夹角。
9.一种海洋数据探测装置，其特征在于，
包括与多波束探测***及其定位设备连接的处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1至8任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的海洋数据探测装置，其特征在于，
所述海洋数据探测装置还包括通讯设备，所述通讯设备与所述处理器连接，用于接收所述多波束探测***针对潟湖区域的探测结果以及所述定位设备获取道德所述多波束探测***的当前位置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110208812A (zh) * 2019-05-21 2019-09-06 哈尔滨工程大学 半潜无人航行器海底三维地形探测装置及方法
CN110297248A (zh) * 2019-06-06 2019-10-01 天津大学 基于多波束测深***的数据自动处理方法
CN111854704A (zh) * 2020-07-15 2020-10-30 天津市陆海测绘有限公司 一种海洋地球物理综合调查***
CN115482343A (zh) * 2022-08-16 2022-12-16 中船航海科技有限责任公司 一种水下三维地形实时构建显示***及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110208812A (zh) * 2019-05-21 2019-09-06 哈尔滨工程大学 半潜无人航行器海底三维地形探测装置及方法
CN110297248A (zh) * 2019-06-06 2019-10-01 天津大学 基于多波束测深***的数据自动处理方法
CN111854704A (zh) * 2020-07-15 2020-10-30 天津市陆海测绘有限公司 一种海洋地球物理综合调查***
CN115482343A (zh) * 2022-08-16 2022-12-16 中船航海科技有限责任公司 一种水下三维地形实时构建显示***及方法

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