河道管理范围线准确程度的检测方法及装置、电子设备与流程

1.本技术涉及水利管理应用技术领域，尤其涉及一种河道管理范围线准确程度的检测方法及装置、电子设备。


背景技术：

2.河道管理范围划定工作是河长制工作中的一项基础工作,发挥着重要作用,同时也是加强河道管理和水利工程管理的重要环节。在河道管理范围内新建、扩建、改建的建设项目，包括开发水利(水电)、防治水害、整治河道的各类工程，跨河、穿河、穿堤、临河的桥梁、码头、道路、渡口、管道、缆线、取水口、排污口等建筑物，厂房、仓库、工业和民用建筑以及其它公共设施等建设项目必须按照河道管理权限，经河道主管机关审查同意后，方可开工建设。河道管理范围线划定的准确与否对河道是否能发挥防洪排涝、生态保护、蓄水供水等功能起到关键作用。河道管理范围线准确程度检测的传统方法存在问题：
3.1、河道管理范围线数据的质量高低，传统方式用打界桩，在外业采集管理范围线特征点，用特征点精度来进行评价，点状要素的维度不能反应线状地物的线型和走势，无法客观评价河道管理范围线的准确程度。
4.2、管理范围线不准确多数情况是河湖沿岸进行整治等原因地形发生变化，那么只需要对地形变化区域更新管理范围线，传统人工方法难以快速定位变化区域，往往将河湖沿岸所有区域管理范围线重新划定，费时费力。
5.3、目前通过传统影像、地形图和河湖断面等，划定河道管理范围线和检测其准确程度的传统人工方法成本高、效率低。


技术实现要素：

6.本技术实施例的目的是提供一种河道管理范围线准确程度的检测方法及装置、电子设备，以解决相关技术中存在的无法客观评价河道管理范围线的准确程度的技术问题。
7.根据本技术实施例的第一方面，提供一种河道管理范围线准确程度的检测方法，包括：
8.提取水利基础地理信息数据库中河道的水面边线和临水线，如果河道存在水利工程，则还提取所述水利工程的轮廓线；
9.根据所述河道的水面边线、临水线、水利工程的轮廓线，确定河道检测管理范围线的基准线；
10.根据河道检测管理范围线的基准线，对已有河道管理范围线的准确性进行检测。
11.进一步地，根据所述河道的面边线、临水线、水利工程的轮廓线，确定河道检测管理范围线的基准线，包括：
12.1)将所有临水线融合成一个完整的线空间要素ls，将所有水利工程轮廓线融合成一个完整的线空间要素lk；
13.2)记录ls与lk的相交的节点的集合，该集合的节点数量为n，那么ls和lk同时被ls
与lk的相交的节点分为n 1段线空间要素，并按照水流方向为ls依次编号为ls1…
lsi…
ls
n 1
,lk依次编号为lk1…
lki…
lk
n 1
；
14.3)取出ls对应lk中编号相同的lsi和lki，分别计算lsi中每个节点到河道水面边线的最短距离的算术平均值lsi_min，lki中每个节点到河道水面边线的最短距离的算术平均值lki_min，其中lsi中每个节点到河道水面边线的最短距离，以lsi中每个节点到水面边线所有节点中距离最小来计算，其中lki中每个节点到河道水面边线的最短距离，以lki中每个节点到水面边线所有节点中距离最小来计算；
15.4)如果lsi_min大于lki_min保留lsi所有的节点作为基准线有效节点，反之保留lki所有节点作为基准线有效节点；
16.按照以上步骤1)-4)记录所有基准线有效节点，以有效节点形成河道管理范围划定的基准线。
17.进一步地，根据河道检测管理范围线的基准线，对已有河道管理范围线的准确性进行检测，包括：
18.将基准线按照河道管理以及水利工程管理要求以事先约定的管理范围外推距离向陆域方向进行外扩形成检测管理范围线；
19.以所述检测管理范围线按照φ距离生成缓冲区，将现有管理范围线和缓冲区做叠置分析，记现有管理范围线总长度为l，现有管理范围线在缓冲区范围内的长度为in_l被认为准确，没有在缓冲区内的部分被认为有偏差，那么in_l和l的比值越大表示现有河道管理范围线更接近于检测管理范围线。
20.根据本技术实施例的第二方面，提供一种基于空间相关性的河道管理范围线准确程度的检测装置，包括：
21.提取模块，用于提取水利基础地理信息数据库中河道的水面边线和临水线，如果河道存在水利工程，则还提取所述水利工程的轮廓线；
22.确定模块，用于根据所述河道的水面边线、临水线、水利工程的轮廓线，确定河道检测管理范围线的基准线；
23.检测模块，用于根据河道检测管理范围线的基准线，对已有河道管理范围线的准确性进行检测。
24.根据本技术实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：
25.一个或多个处理器；
26.存储器，用于存储一个或多个程序；
27.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的方法。
28.根据本技术实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
29.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
30.由上述实施例可知，本技术基于高精度的河道临水线、水利工程外轮廓线、水面边线等基础地理信息数据快速反演河道检测管理范围线，通过河道检测管理范围线从线型、走势、位置精度等按照空间相关性来评价现有河道管理范围线的质量，相对于传统特征点来评价，更客观更准确。
31.基于高精度的河道临水线、水利工程外轮廓线、水面边线等基础地理信息数据快速反演河道检测管理范围线，通过河道检测管理范围线快速定位管理范围线变化区域，为管理范围线的快速更新提供依据，节约大量人工成本。
32.利用河道临水线、水利工程外轮廓线、水面边线等空间位置关系的判断和计算能快速对大范围大流域的河道管理范围线检测实现自动化处理，比传统人工作业方式效率大大提高。
33.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
34.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
35.图1是根据一示例性实施例示出的一种河道管理范围线准确程度的检测方法的流程图。
36.图2是根据一示例性实施例示出的河道临水线、水面边线和水闸轮廓线分布示意图。
37.图3是根据一示例性实施例示出的河道临水线和水闸轮廓线相交示意图。
38.图4是根据一示例性实施例示出的河道基准线反演示意图。
39.图5是根据一示例性实施例示出的河道管理范围线准确程度检测过程示意图。
40.图6是根据一示例性实施例示出的一种河道管理范围线准确程度的检测装置的结构示意图。
具体实施方式
41.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
42.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
43.图1是根据一示例性实施例示出的一种河道管理范围线准确程度的检测方法的流程图，如图1所示，可以包括以下步骤：
44.步骤s11，提取水利基础地理信息数据库中河道的水面边线和临水线，如果河道存在水利工程，则还提取所述水利工程的轮廓线；
45.步骤s12，根据所述河道的水面边线、临水线、水利工程的轮廓线，确定河道检测管理范围线的基准线；
46.步骤s13，根据河道检测管理范围线的基准线，对已有河道管理范围线的准确性进行检测。
47.由上述实施例可知，本技术基于高精度的河道临水线、水利工程外轮廓线、水面边线等基础地理信息数据快速反演河道检测管理范围线，通过河道检测管理范围线从线型、走势、位置精度等按照空间相关性来评价现有河道管理范围线的质量，相对于传统特征点来评价，更客观更准确。基于高精度的河道临水线、水利工程外轮廓线、水面边线等基础地理信息数据快速反演河道检测管理范围线，通过河道检测管理范围线快速定位管理范围线变化区域，为管理范围线的快速更新提供依据，节约大量人工成本。利用河道临水线、水利工程外轮廓线、水面边线等空间位置关系的判断和计算能快速对大范围大流域的河道管理范围线检测实现自动化处理，比传统人工作业方式效率大大提高。
48.在步骤s11的具体实施中，提取水利基础地理信息数据库中河道的水面边线和临水线，如果河道存在水利工程，则还提取所述水利工程的轮廓线；
49.具体地，提取水利基础地理信息数据库中河道的水面边线和临水线，如果河道存在堤防、水闸泵站等水利工程提取对应的水利工程轮廓线。提取高精度的基础地理信息数据，为下一步基准线的生成提供数据源。
50.在步骤s12的具体实施中，根据所述河道的水面边线、临水线、水利工程的轮廓线，确定河道检测管理范围线的基准线；
51.具体地，该步骤可以包括以下步骤：
52.1)将所有临水线融合成一个完整的线空间要素ls，将所有水利工程轮廓线融合成一个完整的线空间要素lk；
53.2)记录ls与lk的相交的节点的集合，该集合的节点数量为n，那么ls和lk同时被ls与lk的相交的节点分为n 1段线空间要素，并按照水流方向为ls依次编号为ls1…
lsi…
ls
n 1
,lk依次编号为lk1…
lki…
lk
n 1
；
54.3)取出ls对应lk中编号相同的lsi和lki，分别计算lsi中每个节点到河道水面边线的最短距离的算术平均值lsi_min，lki中每个节点到河道水面边线的最短距离的算术平均值lki_min，其中lsi中每个节点到河道水面边线的最短距离，以lsi中每个节点到水面边线所有节点中距离最小来计算，其中lki中每个节点到河道水面边线的最短距离，以lki中每个节点到水面边线所有节点中距离最小来计算；
55.通过下式计算lsi_min；
56.lsi_min＝∑hk/m
57.其中m为lsi中节点的数量，hk为lsi中第k个节点到河道水面边线的最短距离。
58.通过下式计算lki_min；
59.lki_min＝∑lk/n
60.其中n为lki中节点的数量，lk为lki中第k个节点到河道水面边线的最短距离。
61.4)如果lsi_min大于lki_min保留lsi所有的节点作为基准线有效节点，反之保留lki所有节点作为基准线有效节点；
62.按照以上步骤1)-4)记录所有基准线有效节点，以有效节点形成河道管理范围划定的基准线。
63.参考图2，本实施例中，河道a为有水闸的河道，河道a左岸临水线、左岸水面边线、右岸临水线、右岸水面边线，水闸的轮廓线，包括水闸左岸轮廓线、水闸右岸轮廓线、水闸上游轮廓线、下游轮廓线。
64.参考图3，河道a左岸临水线的完整空间要素为ls和河道a所在水闸左岸水轮廓线要素为lk_l，ls与lk_l总共有3个交点，那么ls和lk_l同时被ls与lk_l的相交的节点分为4段线空间要素，并按照水流方向为ls依次编号为ls1、ls2、ls3、ls4，lk_l依次编号为lk_l1、lk_l2、lk_l3、lk_l4。
65.参考图4，取出ls对应lk_l中编号相同的ls2和lk_l2，计算ls2中每个节点到河道水面边线的最短距离的算术平均值ls2_min为15米，lk_l2中每个节点到河道水面边线的最短距离的算术平均值lk_l2_min14米，ls2_min大于lk_l2_min，那么保留ls2所有的节点作为基准线有效节点。取出ls对应lk_l中编号相同的ls3和lk_l3，计算ls3中每个节点到河道水面边线的最短距离的算术平均值ls3_min为15米，lk_l3中每个节点到河道水面边线的最短距离的算术平均值lk_l3_min16米，ls3_min小于lk_l3_min，那么保留lk_l3所有的节点作为基准线有效节点。
66.由于河道管理范围线由基准线通过外推一定距离生成，由河道外轮廓(临水线)和河道上水利工程向陆一侧的外轮廓线形成基准线，再由基准线外推一定距离形成河道管理范围线。此步骤中，利用gis空间分析快速定位河道临水线和水利工程外轮廓线，无水利工程的河道，河道临水线即为基准线；有水利工程的河道，截取水利工程轮廓线和河道临水线重叠部分，分别计算在重叠部分水利工程轮廓线和河道临水线到水面的最短距离，比较最短距离的大小，最短距离大者即为基准线的组成部分，此时基准线同时包括了河道和水利工程的外轮廓，同时兼顾河道和河道上水利工程的管理，基准线的确定为生成检测管理范围线做好了数据准备。
67.在步骤s13的具体实施中，根据河道检测管理范围线的基准线，对已有河道管理范围线的准确性进行检测。
68.具体地，该步骤可以包括以下步骤：
69.(1)将基准线按照河道管理以及水利工程管理要求以事先约定的管理范围外推距离向陆域方向进行外扩形成检测管理范围线；
70.(2)以所述检测管理范围线按照φ距离生成缓冲区，将现有管理范围线和缓冲区做叠置分析，记现有管理范围线总长度为l，现有管理范围线在缓冲区范围内的长度为in_l被认为准确，没有在缓冲区内的部分被认为有偏差，那么in_l和l的比值越大表示现有河道管理范围线更接近于检测管理范围线。
71.本实例中，参考图5，河道a的基准线按照河湖管理要求应以基准线外扩10米，按照水闸工程的要求应以基准线外扩20米，那么河道a管理范围线应以基准线向陆域方向外扩20米，形成检测管理范围线。以检测管理范围线按照1米生成缓冲区，现有管理范围线和缓冲区做叠置分析，现有管理范围线总长度为3公里，现有管理范围线在缓冲区范围内的长度为2.8公里被认为准确，没有在缓冲区内的部分被认为有偏差。
72.以检测管理范围线的中心线按照一定距离生成缓冲区，可看作一个置信区间，如果现有管理范围线在置信区间内，被认为无论是空间位置和线型走势都和检测管理范围线契合。置信区间内的现有管理范围线长度越大，表示现有管理范围线相对于检测管理范围线越准确程度越高，采集质量越好；置信区间内的现有管理范围线长度和现有管理范围线总长度的比值也可用于判断现有管理范围线相对于检测管理范围线的接近程度。通过以上步骤也可用于快速定位管理范围线变化的位置，不在置信区间内的管理范围线发生变化需
要及时更新。
73.与前述的河道管理范围线准确程度的检测方法的实施例相对应，本技术还提供了河道管理范围线准确程度的检测装置的实施例。
74.图6是根据一示例性实施例示出的一种河道管理范围线准确程度的检测装置框图。参照图6，该装置包括：
75.提取模块21，用于提取水利基础地理信息数据库中河道的水面边线和临水线，如果河道存在水利工程，则还提取所述水利工程的轮廓线；
76.确定模块22，用于根据所述河道的水面边线、临水线、水利工程的轮廓线，确定河道检测管理范围线的基准线；
77.检测模块23，用于根据河道检测管理范围线的基准线，对已有河道管理范围线的准确性进行检测。
78.关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
79.对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所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模块来实现本技术方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
80.相应的，本技术还提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述的河道管理范围线准确程度的检测方法。
81.相应的，本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如上述的河道管理范围线准确程度的检测方法。
82.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由权利要求指出。
83.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。