一種200海里以外大陸架外推界限生成方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了大陸架界限生成方法，具體是指一種基于已知定點(diǎn)，向特定方向外推一定距離的大陸架界限生成方法。本發(fā)明專利技術(shù)是通過(guò)若干步驟：包括生成外推弧、外推弧相交、切割外推弧、刪除內(nèi)部弧、刪除多余弧、外推弧合并等步驟實(shí)現(xiàn)FOS+60M線、350M線和2500m+100M線的自動(dòng)生成。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在我國(guó)沿海的測(cè)繪和海洋劃界過(guò)程中，具有測(cè)繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、操作方便、以及受自然天氣影響較上等。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種200海里以外大陸架界限生成方法，具體是指一種基于已知定點(diǎn)，向特定方向外推一定距離，從而生成F0S+60M線、350M線和2500m + 100M線等200海里以外大陸架劃界所必須的技術(shù)方法，涉及到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、海底科學(xué)和海洋劃界領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
根據(jù)1982年簽署生效的《海洋法公約》，“沿海國(guó)的大陸架包括其領(lǐng)海以外依其陸地領(lǐng)土的全部自然延伸，擴(kuò)展到大陸邊外緣的海底區(qū)域的海床和底土，如果從測(cè)算領(lǐng)海寬度的基線量起到大陸邊的外緣的距離不到二百海里，則擴(kuò)展到二百海里的距離”；沿海國(guó)如果主張從測(cè)算領(lǐng)海寬度的基線量起超過(guò)200海里，則應(yīng)按照《公約》第七十六條和附件二第四條的相關(guān)要求劃定200海里以外大陸架外部界限，并向大陸架界限委員會(huì)提交劃界案。F0S+60M線、350M線和2500m+100M線(M是海里的簡(jiǎn)稱，是200海里以外大陸架劃界案編制中的國(guó)際習(xí)慣)是確定200海里以外大陸架外部界限的重要基礎(chǔ)。具體而言，F(xiàn)0S+60M線是大陸坡腳點(diǎn)(簡(jiǎn)稱F0S)向海方向外推60海里所生成的界限，350M線是從領(lǐng)?；c(diǎn)向海方向外推350海里所形成的界限，2500m+100M線是2500m等深線向海方向外推100海里所生成的界限。F0S+60M線簡(jiǎn)稱公式線，350M線和2500m + 100M線又簡(jiǎn)稱限制線。三條界限的共同特征是從所給定的定點(diǎn)向指定方向外推一定距離，所以被統(tǒng)稱為外推界限。從檢索的公開資料分析，目前國(guó)內(nèi)無(wú)成熟的技術(shù)方法用于200海里以外大陸架F0S+60M線、350M線和2500m+100M線等劃界界限的生成，盡管有少數(shù)文獻(xiàn)對(duì)200海里以外大陸架劃界進(jìn)行了介紹，但無(wú)翔實(shí)的界限生成方法之內(nèi)容，現(xiàn)有技術(shù)方法不足以支持F0S+60M線、350M線和2500m+100M線等劃界界限的生成。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種利用給定點(diǎn)為圓心，按照一定距離為半徑在地球面生成系列外推弧，通過(guò)外推弧的相交和合并運(yùn)算，從而生成指定界限的技術(shù)方法。具體而言是從給定大陸坡腳點(diǎn)外推60海里生成F0S+60M線、從給定領(lǐng)?；c(diǎn)外推350海里生成350海里限制線、從給定2500m等深線點(diǎn)外推100海里生成2500m+100M線的技術(shù)方法。該專利技術(shù)可應(yīng)用于自動(dòng)生成200海里以外大陸架劃界所必須的F0S+60M線、350M線和2500m+100M線等界限點(diǎn)，可應(yīng)用于海洋劃界領(lǐng)域其他種類外推線的生成，也可應(yīng)用于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等領(lǐng)域外推包絡(luò)線的生成。本專利技術(shù)是通過(guò)下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的，其特征在于，包括下列步驟(I)生成外推弧。給定初始數(shù)據(jù)集G= {gi (Xi, Yi)},每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)gi (Xi, Yi)均需按經(jīng)緯度的方式給定大地坐標(biāo)(Xi，yi)。以(Xi，yi)點(diǎn)為圓心，以相同的球面距離r，生成球面外推?。?。遍歷初始數(shù)據(jù)集G=IgiUi, Yi) I，形成數(shù)據(jù)集Arctl=IaJ ,每個(gè)外推弧Si包括圓心坐標(biāo)(Xi, Yi)和外推半徑值r。(2)外推弧相交。通過(guò)雙重循環(huán)遍歷數(shù)據(jù)集Arctl=IaJ ,獲取外推弧相互間的交點(diǎn)集合Arc1=IalJ。遍歷數(shù)據(jù)集Arctl= {aj，依次取出外推?。ァＲ酝馔苹。槭谆。M(jìn)入第二重循環(huán)，依次和數(shù)據(jù)集Arctl=IaJ中除Si外的其余外推弧進(jìn)行相交判斷,并記錄交點(diǎn)形成數(shù)據(jù)集Arc1= {alj ,每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)ah包括圓心坐標(biāo)，外推半徑和交點(diǎn)集合Ci=IcJ。Arc1= {alj數(shù)據(jù)點(diǎn)Bli與繼承了數(shù)據(jù)集Arc。= {aj中數(shù)據(jù)點(diǎn)Bi的所有屬性。二個(gè)外推弧是否相交的判斷依據(jù)為二者圓心距離d < 2r，r為外推半徑，當(dāng)d〈2r時(shí)，二者有兩個(gè)交點(diǎn)，當(dāng)d=2r時(shí)，二者有一個(gè)交點(diǎn)；d>2r時(shí)無(wú)交點(diǎn)。因每個(gè)外推弧與其他外推弧的交點(diǎn)總數(shù)不定，因此，需要設(shè)計(jì)存儲(chǔ)交點(diǎn)的數(shù)據(jù)集Ci= {Cj}。每個(gè)外推弧均對(duì)應(yīng)一個(gè)交點(diǎn)數(shù)據(jù)集Ci= {Cj},交點(diǎn)Cj應(yīng)包括大地坐標(biāo)值(Xj, Yj)及其與外推弧圓心連線的方位角值α”交點(diǎn)h按照方位角值的大小順序存放入數(shù)據(jù)集Ci= {c」}。交點(diǎn)數(shù)據(jù)集Ci= {c」}鏈入數(shù)據(jù)集合Arc1=IalJ后形成新的數(shù)據(jù)集合Arc2= {a2j。與Arc1=IalJ相比，除交點(diǎn)Ci= {c」}之外，Arc2= {a2j繼承了 Arc1=IalJ所有屬性。(3)切割外推弧。采用雙重循環(huán)，切割外推弧形成小的弧段。遍歷數(shù)據(jù)集Arc2= {a2j，依次取出數(shù)據(jù)點(diǎn)a2i，然后遍歷與之對(duì)應(yīng)的交點(diǎn)數(shù)據(jù)集合(；={(^}。按照交點(diǎn)順序，依次取出相鄰的兩個(gè)交點(diǎn)形成子弧段a3i;并形成新的數(shù)據(jù)集Arc3= {a3j。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)a3i均應(yīng)包括子弧段的起點(diǎn)、終點(diǎn)、中間點(diǎn)和圓心，以及起點(diǎn)與圓心連線的方位角a i、終點(diǎn)與圓心連線的方位角α2，且記錄子弧段a3i來(lái)自的原始弧。所謂中間點(diǎn)，是指位于子弧段a3i的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的點(diǎn)，用于判斷與原始外推弧的相互關(guān)系。(4)刪除內(nèi)部弧。采用雙重循環(huán)刪除內(nèi)部子弧段，也就是被某個(gè)原始弧完全包含在內(nèi)部的子弧段。遍歷數(shù)據(jù)集合Arctl= {aj，依次取出原始弧所指向的數(shù)據(jù)點(diǎn)％。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)％均遍歷數(shù)據(jù)集Arc3= {a3j 一次,依次判斷數(shù)據(jù)點(diǎn)a3i與Si的關(guān)系，當(dāng)a3i所指向的子弧段被原始弧Si所包含且不來(lái)自原始弧％時(shí)，該子弧段為內(nèi)部弧，需從數(shù)據(jù)集合ArC3={a3j中刪除。從而在數(shù)據(jù)集Arc3={a3i}基礎(chǔ)上形成新的數(shù)據(jù)集Arc4= {a4j。a4jS承了 Arc3={a3j中的a3i的所有屬性。子弧段a3i與數(shù)據(jù)集合Arc。= {aj中％包含關(guān)系判斷依據(jù)為當(dāng)子弧段a3i的中間點(diǎn)坐標(biāo)與％圓心坐標(biāo)距離d小于外推半徑r時(shí)，子弧段a3i完全包含于％。·(5)刪除多余弧。F0S+60M線、350M線和2500m+100M線的外推方向均為向海方向，且都不是封閉的包絡(luò)弧，這與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中緩沖區(qū)有本質(zhì)的區(qū)別。一般而言，F(xiàn)0S+60M線、350M線和2500m+100M線的外推方向D設(shè)定為正東、正南、正西或正北。外推方向D是外部輸入變量。遍歷數(shù)據(jù)集Arc4= {a4j ,通過(guò)外推方向D與子弧段a4i起點(diǎn)方位角a j和終點(diǎn)方位角α2的關(guān)系判斷，也就是\或Ci2與外推方向D指向一致時(shí)保留該外推弧段，刪除無(wú)關(guān)弧段，從而形成新的數(shù)據(jù)集合Arc5={a5i}，a5i繼承了數(shù)據(jù)集Arc4= {a4j中a4i的所有屬性。子弧段a4i起點(diǎn)方位角α !和終點(diǎn)方位角α 2已通過(guò)步驟(3)計(jì)算。子弧段a4i方位角a i或α 2與外推方向D關(guān)系判斷依據(jù)如下(a)當(dāng)外推方向D為正東時(shí)，且ai e O, 180或者a 2 e O, 180時(shí)，子弧段與外推方向D —致，應(yīng)當(dāng)保留；(b)當(dāng)外推方向D為正南時(shí)，且ai e I 90，270 I或者a2 e 90, 270時(shí)，子弧段al與外推方向D —致，應(yīng)當(dāng)保留；(C)當(dāng)外推方向D為正西時(shí)，且CIi e I 180，360 I或者a2 e 180, 360時(shí)，子弧段a4i與外推方向D—致，應(yīng)當(dāng)保留；(d)當(dāng)外推方向D為正北時(shí)，且Ci1 e 1270，3601 U 0,90或者 a2e I 270，360 I U 0，90時(shí)，子弧段與外推方向D—致，應(yīng)當(dāng)保留。(6)外推弧合并。采用雙重循環(huán)遍歷數(shù)據(jù)集合Arc5= {a5j，首先依次取出子弧段a本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種200海里以外大陸架外推界限生成方法，其特征在于，包括下列步驟：(1)生成外推弧給定初始數(shù)據(jù)集G={gi(xi,yi)}：每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)gi(xi,yi)均需按經(jīng)緯度的方式給定大地坐標(biāo)(xi,yi)；以(xi,yi)點(diǎn)為圓心，以相同的球面距離r，生成球面外推弧ai；遍歷初始數(shù)據(jù)集G={gi(xi,yi)}，形成數(shù)據(jù)集Arc0={ai}，每個(gè)外推弧ai包括圓心坐標(biāo)(xi,yi)和外推半徑值r；(2)外推弧相交通過(guò)雙重循環(huán)遍歷數(shù)據(jù)集Arc0={ai}，獲取外推弧相互間的交點(diǎn)集合Arc1={a1i}，遍歷數(shù)據(jù)集Arc0={ai}，依次取出外推弧ai，以外推弧ai為首弧，進(jìn)入第二重循環(huán)，依次和數(shù)據(jù)集Arc0={ai}中除ai外的其余外推弧進(jìn)行相交判斷，并記錄交點(diǎn)形成數(shù)據(jù)集Arc1={a1i}，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)a1i包括圓心坐標(biāo)，外推半徑和交點(diǎn)集合Ci={cj}；Arc1={a1i}數(shù)據(jù)點(diǎn)a1i與繼承了數(shù)據(jù)集Arc0={ai}中數(shù)據(jù)點(diǎn)ai的所有屬性；二個(gè)外推弧是否相交的判斷依據(jù)為：二者圓心距離d≤2r,r為外推半徑，當(dāng)d2r時(shí)無(wú)交點(diǎn)；因每個(gè)外推弧與其他外推弧的交點(diǎn)總數(shù)不定，因此，設(shè)計(jì)存儲(chǔ)交點(diǎn)的數(shù)據(jù)集Ci={cj}。每個(gè)外推弧均對(duì)應(yīng)一個(gè)交點(diǎn)數(shù)據(jù)集Ci={cj}，交點(diǎn)cj包括大地坐標(biāo)值(xj,yj)及其與外推弧圓心連線的方位角值αj；交點(diǎn)cj按照方位角值αj的大小順序存放入數(shù)據(jù)集Ci={cj}；交點(diǎn)數(shù)據(jù)集Ci={cj}鏈入數(shù)據(jù)集合Arc1={a1i}后形成新的數(shù)據(jù)集合Arc2={a2i}，與Arc1={a1i}相比，除交點(diǎn)Ci={cj}之外，Arc2={a2i}繼承了Arc1={a1i}所有屬性；(3)切割外推弧采用雙重循環(huán)，切割外推弧形成小的弧段；遍歷數(shù)據(jù)集Arc2={a2i}，依次 取出數(shù)據(jù)點(diǎn)a2i，然后遍歷與之對(duì)應(yīng)的交點(diǎn)數(shù)據(jù)集合Ci={cj}，按照交點(diǎn)順序，依次取出相鄰的兩個(gè)交點(diǎn)形成子弧段a3i，并形成新的數(shù)據(jù)集Arc3={a3i}，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)a3i均應(yīng)包括子弧段的起點(diǎn)、終點(diǎn)、中間點(diǎn)和圓心，以及起點(diǎn)與圓心連線的方位角α1、終點(diǎn)與圓心連線的方位角α2，且記錄子弧段a3i來(lái)自的原始??；所謂中間點(diǎn)，是指位于子弧段a3i的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的點(diǎn)，用于判斷與原始外推弧的相互關(guān)系；(4)刪除內(nèi)部弧采用雙重循環(huán)刪除內(nèi)部子弧段，也就是被某個(gè)原始弧完全包含在內(nèi)部的子弧段；遍歷數(shù)據(jù)集合Arc0={ai}，依次取出原始弧所指向的數(shù)據(jù)點(diǎn)ai，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)ai均遍歷數(shù)據(jù)集Arc3={a3i}一次，依次判斷數(shù)據(jù)點(diǎn)a3i與ai的關(guān)系，當(dāng)a3i所指向的子弧段被原始弧ai所包含且不來(lái)自原始弧ai時(shí)，該子弧段為內(nèi)部弧，從數(shù)據(jù)集合Arc3={a3i}中刪除，從而在數(shù)據(jù)集Arc3={a3i}基礎(chǔ)上形成新的數(shù)據(jù)集Arc4={a4i}，a4i繼承了Arc3={a3i}中的a3i的所有屬性；子弧段a3i與數(shù)據(jù)集合Arc0={ai}中ai包含關(guān)系判斷依據(jù)為：當(dāng)子弧段a3i的中間點(diǎn)坐標(biāo)與ai圓心坐標(biāo)距離d小于外推半徑r時(shí)，子弧段a3i完全包含于ai；(5)刪除多余弧FOS+60M線、350M線和2500m+100M線的外推方向均為向海方向，且都為非封閉的包絡(luò)??；FOS+60M線、350M線和2500m+100M線的外推方向D設(shè)定為正東、正南、正西或正北；外推方向D是外部輸入變量；遍歷數(shù)據(jù)集Arc4={a4i}，通過(guò)外推方向D與子弧段a4i起點(diǎn)方位角α1和終點(diǎn)方位角α2的關(guān)系判斷，也就是α1或α2與外推方向D指向一致時(shí)保留該外推弧段，刪除無(wú)關(guān)弧段，從而形成新的數(shù)據(jù)集合Arc5={a5i}，a5i繼承了數(shù)據(jù)集Arc4={a4i}中a4i的所有屬性；子弧段a4i起點(diǎn)方位角α1和終點(diǎn)方位角α2已通過(guò)步驟(3)計(jì)算；子弧段a4i方位角α1或α2與外推方向D關(guān)系判斷依據(jù)如下：(a)當(dāng)外推方向D為正東時(shí),且α1∈|0,180|或者α2∈|0,180|時(shí)，子弧段a4i與外推方向D一致，應(yīng)當(dāng)保留；(b)當(dāng)外推方向D為正南時(shí),且α1∈|90,270|或者α2∈|90,270|時(shí)，子弧段a4i與外推方向D一致，應(yīng)當(dāng)保留；(c)當(dāng)外推方向D為正西時(shí),且α1∈|180,360|或者α2∈|180,360|時(shí)，子弧段a4i與外推方向D一致，應(yīng)當(dāng)保留；(d)當(dāng)外推方向D為正北時(shí),且α1∈|270,360|∪|0,90|或者α2∈|270,360|∪|0,90|時(shí)，子弧段a4i與外推方向D一致，應(yīng)當(dāng)保留；(6)外推弧合并采用雙重循環(huán)遍歷數(shù)據(jù)集合Arc5={a5i}，首先依次取出子弧段a5i，再次遍歷數(shù)據(jù)集合Arc5={a5i...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳自銀，李家彪，方銀霞，黎明碧，李守軍，尚繼宏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)家海洋局第二海洋研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：