船基雷达水边界智能测绘新技术
■南京隽图科技有限公司
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1.概况
实时、精准的水边界提取,在水文监测、水情预报、抗洪决策、自主导航等领域需求迫切。现有技术手段往往需要测绘人员靠近水边界,然而,水边常伴有淤泥滩、密集植被遮蔽或崩岸、陡坡等复杂情形,施测极其困难,代价大,费时费力。
主要研究成果包括:
1.发明了一种水边界测绘新技术,研发了雷达水边界自动提取软件系统;
2.研究了雷达、数码相机的自动化控制方法,实现了全自动化数据采集;
3.提出一种无需惯导、免物方控制的水边界动态摄影测量提取方法,研发了船基摄影水边界验证软件系统;
4.在长江典型河段开展了大量的实验验证,水边界提取精度可达到大比例尺地形测量要求。
常规水边界测绘方法
通过融合GNSS卫星罗经与X波段消费级船用雷达,发明了一种全天时、全天候、高效率、高精度、低成本、自动化的水边界智能测绘新技术。
2.多传感器集成
船用雷达与GNSS集成
传感器组网集成
自动化数据采集与实时处理
3.系统研发
底层研发雷达水边界自动提取软件系统,实现多传感器数据自动融合处理与矢量水边界智能、快速提取。
系统主要功能模块
3.1 传感器自动化控制 & 全自动数据采集
通过编程实现PC机对各传感器的自动化控制,并实现全自动数据采集。
GNSS数据自动采集
雷达控制与数据自动采集
数码影像数据自动采集
4.实验验证
南京实验区(长江三桥~大胜关河段)
九江实验区(九江港~张家洲~湖口石钟山河段)
实验验证与评价:长江三峡库区、荆江河段、九江河段、南京河段
现场比测验证精度
5.技术优势
(1) 实时性:实时水边界实时提取;
(2) 精度可靠:实现了水边线的精细化测量,利用大量多余观测来提高精度,并为水边界提取结果提供了有效的验证方法,有效解决了复杂工况下水边界的不确定性问题;
(3) 具有全天候、全天时作业能力:适合各种有人船和无人船,机动灵活性强;
(4) 安全、高效、自动化、易操作:雷达零辐射伤害,采用非接触式测量显著降低了劳动强度,解除了陡坡、崩岸等地形条件下作业人员的安全风险;
(5) 水下地形测量与水边界测量的同步一体化:基本不占用额外作业时间和人员,有效缩短了水道测量周期; (6) 硬件成本低:充分利用船上现有设备,低硬件成本。
应用领域:◆ 水文水资源测绘;◆ 河道、库区地形测绘;◆ 海岸线测绘;◆ 岛礁测绘;
6.成果科技水平
●通过国家重点研发计划(2017YFC1502604)子题3《船载X波段雷达堤防崩岸动态水体边界监测系统研究》项目验收;
●授权国家发明专利1项(2018104809526),软著1项,SCI与中文核心期刊论文多篇;
●通过国家一级机构科技查新和江苏省权威专家组评价——成果达到了国际先进水平;
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