(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210635099.7 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 中国电建集团福建省电力勘测设计 院有限公司 地址 350003 福建省福州市 鼓楼区五四路 268号 (72)发明人 陈西强　凃道勇　刘丰　王寅珂　 王骏　李亚男　曾庆权　郑金勇　 宋志辉　 (74)专利代理 机构 福州科扬专利事务所(普通 合伙) 35001 专利代理师 张红艳 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 113/16(2020.01) (54)发明名称 一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线 布设方法 (57)摘要 本发明涉及海底电缆路由勘测技术领域， 公 开了一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线 布设方法， 包括以下步骤： 建立测量坐标系、 电缆 路由坐标系及其相互间的坐标系关系， 计算电缆 测线的理论间距和理论布设方向， 计算电缆测线 的实际间距D和实际布设方向， 比较理论间距D0 与实际间距D， 根据比较结果在电缆路由坐标系 上进行电缆测线布测， 并建立测线对象集， 对电 缆路由坐标系的测区边界处与最近测线的距离 进行判断， 根据判断结果进行测线的布设， 将在 电缆路由坐标系上的电缆测线的坐标根据建立 的电缆路由坐标系与测量坐标系关系转换成测 量坐标系 中的坐标， 并绘制示意图； 本发明具有 提高扫测点云密度的均匀性、 精度的稳定性、 保 证布测质量的特点。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 114818225 A 2022.07.29 CN 114818225 A 1.一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线布设方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 建立测量 坐标系和电缆路由坐标系； 建立电缆路由坐标系与测量 坐标系关系； 根据资料水深H0、 电缆测线最大波束开角 θ0和基本重叠度β0计算电缆测线 的理论间距 D0， 根据电缆路由坐标系确定电缆测线理论布设方向B0； 根据实测水深H、 电缆测线波束入射开角 θ和重叠度β 计算电缆测线 的实际间距D， 根据 电缆测线布设方向B0计算电缆测线实际布设方向B； 比较理论间距D0与实际间距D， 根据比较结果在电缆路由坐标系上进行电缆测线布测， 并建立数据集； 对电缆路由坐标系的测区边界处与最近测线的距离进行判断， 根据判断结果进行测线 的布设； 将在电缆路由坐标系上的电缆测线的坐标根据建立的电缆路由坐标系与测量坐标系 关系转换成测量 坐标系中的坐标， 并绘制测线布测示 意图。 2.根据权利要求1所述的一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线布设方法， 其特征 在于： 所述建立测量坐标系的方法包括根据 布设地点的范围建立与 布设地点范围相适应的 Y‑X测量坐标系， 其中， Y表示 东坐标， X表示北坐标。 3.根据权利要求2所述的一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线布设方法， 其特征 在于： 所述建立电缆路由坐标系的方法包括根据电缆路由直线在Y ‑X测量坐标系 下各端点 的坐标值， 建立电缆路由各段的路由向量组， 并以每条电缆路由线段 的起点为路由坐标系 的坐标原点， 与其对应的路由向量的方向为新的Y轴 方向、 与其逆时针方向垂直Y轴建立路 由坐标系的X轴， 由此建立新的路由坐标系Yn‑Xn电缆路由坐标系， Y表示东坐标， X表示北坐 标， n＝1， 2，……， ∞。 4.根据权利要求3所述的一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线布设方法， 其特征 在于： 所述建立电缆路由坐标系与测量 坐标系关系的方法包括 根据下式进行计算： X＝X0+XnsinA‑YncosA Y＝Y0‑XncosA+YnsinA 换成矩阵形式为： 其中， Y表示Y ‑X测量坐标系下的东坐标， 单位为m， X表示Y ‑X测量坐标系下的北坐标， 单 位为m， Yn表示Yn‑Xn电缆路由坐标系下的东坐标， 单位为m， Xn表示Yn‑Xn电缆路由坐标系下的 北坐标， 单位为m， Y0表示Yn‑Xn电缆路由坐标系的坐标原点在Y ‑X测量坐标系下的东坐标， 单 位为m， X0表示Yn‑Xn电缆路由坐标系的坐标原点在Y ‑X测量坐标系下的北坐标， 单位为m， A表 示Yn‑Xn电缆路由坐标系的Y轴在Y ‑X测量坐标系下的方位角， 单位 为弧度， n ＝1， 2，……， ∞； 方位角A根据下式进行计算： 其中， Yn表示Yn‑Xn电缆路由坐标系下的东坐标， 单位为m， Xn表示Yn‑Xn电缆路由坐标系权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114818225 A 2下的北坐标， 单位为m， Y0表示Yn‑Xn电缆路由坐标系的坐标原点在Y ‑X测量坐标系下的东坐 标， 单位为m， X0表示Yn‑Xn电缆路由坐标系的坐标原点在Y ‑X测量坐标系下的北坐标， 单位为 m， n＝1， 2，……， ∞。 5.根据权利要求4所述的一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线布设方法， 其特征 在于： 所述计算电缆测线的理论间距D0和电缆测线理论布设方向B0的方法包括根据下式进 行计算： B0＝A 其中， H0表示资料水深， 根据布设地点 的水域资料进行获得， θ0表示电缆测线最大波束 开角， 根据使用电缆的参数进行获得， β0表示基本重叠度， 即路由扫测范围内 的扫测密度， A 表示方位角。 6.根据权利要求5所述的一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线布设方法， 其特征 在于： 所述计算电缆测线的实际间距D和电缆测线实际布设方向B的方法包括根据下式进 行 计算： B＝B0 其中， H表示实测水深， 根据布设地点的实际测量资料进行获得， θ表示电缆测线波束入 射开角， 根据使用电缆的参数进行获得， β 表示重叠度， 即路由扫测范围内 的扫测密度， B0表 示电缆测线理论布设方向。 7.根据权利要求6所述的一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线布设方法， 其特征 在于： 所述比较理论 间距D0与实际间距D， 根据比较结果在电缆路由坐标系上进行电缆测线 布测， 并建立测线对象集的方法包括计算dD值， dD＝D ‑D0， 之后判断dD是否小于实际间距D* 10％的值， 若小于， 则按照理论间距D0在Yn‑Xn电缆路由坐标系上从坐标原点开始向电缆路 由前进方向均匀布测， 确定每条测线与路由范围线在Yn‑Xn电缆路由坐标系下的交点坐标 (mD0， F)和(mD0，‑F)， 并构成测线对象集； 若大于， 则按照实际间距D在 Yn‑Xn电缆路由坐标系 上从坐标原点开始向电缆路由前进方向均匀布测， 确定每条测线与路由范围线在Yn‑Xn电缆 路由坐标系下的交点 坐标(mD， F)和(mD， ‑F)， 并构成测线对象集； 其中， F表示Yn‑Xn电缆路由坐标系 下电缆路由中心线向两侧平行延伸的距离， m＝0， 1， 2，……， ∞。 8.根据权利要求7所述的一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线布设方法， 其特征 在于： 所述对电缆路由坐标系的测区边界处与最近测线的距离进行判断， 根据判断结果进 行测线的布设方法包括以Yn‑Xn电缆路由坐标系中Yn轴线段的结束点作为下一电缆路 由坐 标系的坐 标原点， 建立Yn+1‑Xn+1电缆路由坐 标系， 并将Yn‑Xn电缆路由坐 标系的测区边界处的 最外点至最近测线的距离D1与Yn‑Xn电缆路由坐标系所用测线间距进 行比较， 即理论间距D0 或实际间距D， 判断距离D1是否大于所用测线间距的二分之一， 若 大于， 则停止测线的布设， 若小于， 则继续测线的布设。 9.根据权利要求8所述的一种用于海底电缆路由全覆盖扫测的测线布设方法， 其特征权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114818225 A 3