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申请/专利权人：北京友馨绘水利工程设计有限责任公司

摘要：本发明公开了一种基于多源异构数据融合结构建模的桥梁壅水计算方法。本发明包括如下步骤：获取桥梁的多源异构数据；摄影图像数据转化点云；摄影图像转化为点云数据；点云数据转换为初始桥梁曲面模型；实测地形图与历史卫星影像配准融合；配准融合卫星地形图与初始桥梁模比对选取校正点；点云数据校正点配准及高程校正；河道和桥梁结构线提取；河道结构还原建模；桥梁结构还原建模；合并河道和桥梁结构体生成跨河桥梁结构模型；跨河桥梁结构模型转化为数值计算模型；数值计算模型多工况桥梁壅水计算。本发明将多源异构数据进行比对、校正、率定、同化并融合，转化为桥梁实测模型并应用于桥梁壅水数值模型，提高桥梁壅水计算精度和合理性。

主权项：1.一种基于多源异构数据融合结构建模的桥梁壅水计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、获取桥梁的多源异构数据：收集跨河桥梁的区域实测地形图、历史卫星影像数据、河道施工大样图；步骤S2、摄影图像数据转化点云：采用多点交汇法对跨河桥梁进行摄影，得到摄影图像及相机参数；步骤S3、摄影图像转化为点云数据：根据相机参数，在建模软件中对摄影图像进行解算，得到初始点云数据；步骤S4、点云数据转换为初始桥梁曲面模型：将点云数据转化为初始桥梁曲面模型；步骤S5、实测地形图与历史卫星影像配准融合：历史卫星影像中关键位置与实测地形图对齐校正配准，得到配准卫星影像，历史卫星影像配准后，融合实测地形图，得到配准融合卫星地形图；步骤S6、配准融合卫星地形图与初始桥梁模型比对选取校正点：通过比对配准融合卫星地形图与初始桥梁模型中桥梁与地形的模型结构线，在交汇处得到桥上校正点和桥下校正点位置地形图坐标及高程；步骤S7、点云数据校正点配准及高程校正：输入校正点位置地形图坐标及高程，对点云数据进行平差解算；步骤S8、河道和桥梁结构线提取：在校正点云上提取河道和桥梁结构线；步骤S9、河道结构还原建模：根据河道结构线，结合实测地形图和施工大样图，生成河道结构要素线；步骤S10、桥梁结构还原建模：根据桥梁结构线，结合实测地形图，生成桥梁结构要素线，则根据桥梁结构要素线生成桥梁结构体三维模型；步骤S11、合并河道和桥梁结构体生成跨河桥梁结构模型：河道和桥梁结构体，形成完整跨河桥梁结构模型；步骤S12、跨河桥梁结构模型转化为数值计算模型：将跨河桥梁结构模型转化为数值计算模型，输入流量、糙率、河道纵坡计算参数；步骤S13、数值计算模型多工况桥梁壅水计算：具体计算公式如下： 式中，Z1，Z2分别为上、下游河底高程，Y1，Y2分别为上、下游水深，V1，V2分别为上下游流速，g为重力加速度，he为能量损失；其中，能量损失he的计算公式如下： 式中，L为河段长度，为能量纵坡，C为扩散收缩系数；则桥梁壅水计算公式如下： 式中，A2，ABD为桥下游断面过流面积；APBD为桥墩面积，APBD为桥墩面积；为水面到过流面积中心的垂直距离；为水面到桥墩淹没中心的垂直距离；β2，βBD为流速加权系数；Q2，QBD桥上下游流量；g为重力加速度；Ff为水阻；Wx为桥墩加权系数。

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