1.一种基于距离搜索的点云剖面生成系统,其特征在于,该系统包括接收用户操作指令模块(100)、数据读取模块(101)、剖面生成模块(102)、剖面线绘制模块(106);所述的接收用户操作指令模块(100):接收用户操作指令,用户在模块上选取库区水下探测点云数据文件以及对应的地形文件,地形文件无精度要求,从网站上免费下载,点击确定导入;所述的数据读取模块(101):检测是否存在用户触发的数据输入设备事件,若检测存在用户触发输入设备事件,在设备显示器上生成点云三维模型、地形三维模型,同时对点云数据按高程分别赋予颜色;所述的剖面生成模块(102):用户在生成的地形三维模型上取不重合的两点,并存储在设备内存中,然后根据两点坐标生成平行于Z轴的剖面;所述的剖面线绘制模块(106):根据剖面线拟合模块(105)中拟合方程绘制剖面线;所述的接收用户操作指令模块(100)、数据读取模块(101)、剖面生成模块(102)、剖面线绘制模块(106)依序电联接;该系统还包括剖面线显示设备(200)、处理器(300);所述的处理器(300)分别与接收用户操作指令模块(100)、数据读取模块(101)、剖面生成模块(102)、剖面线绘制模块(106)电联接;所述的剖面线显示设备(200)与处理器(300)连接;基于距离搜索的点云剖面生成的方法包括以下步骤:读取库区水下三维点云数据;通过三维可视化交互式操作点击获取点云所在地形上两点的三维坐标,生成场景中竖直向的剖面P;计算点云中所有点到剖面的距离,并形成一个距离队列A;在距离队列A中搜索记录距离满足小于某个阈值条件下的所有点云数据,形成一个点云数组B;将点云数据B垂直投影到剖面P上,这些投影点即剖面线的点;利用曲线拟合算法对这些投影点进行曲线拟合,生成所述点云剖面线;步骤具体为:步骤S10,读取库区水下三维点云数据;所述点云数据包括点云中所有点的三维空间坐标以及高程值对应的RGB颜色值,同时建立点云三维空间直角坐标系;步骤S11,用户通过三维可视化交互式操作点击获取点云所在地形上两点的三维坐标;该两点坐标即为剖面上的点,点P 1 (x 1 ,y 1 ,z 1 )、点P 2 (x 2 ,y 2 ,z 2 );步骤S12,根据步骤S11中获取两点空间坐标,生成场景中竖直向的剖面M,与Z轴平行;该剖面M方程为 简化为Ax+By+D=0,其中A、B、D为常量;步骤S13,剖面点云搜索模块(104)开始计算点云中所有点到剖面M的距离,并形成一个距离队列A;任意点P 0 (x 0 ,y 0 ,z 0 )到剖面M的距离 假设点云数量为n,每个点到剖面M的距离分别为d 0 ,d 1 ,…,d n ,则队列A=[d 0 ,d 1 ,…,d n ];步骤S14,在距离队列A中搜索记录距离满足小于某个阈值S条件下的所有点云数据,形成一个点云数集B;阈值S与点云密度有关,宜取点云中两点的最小距离值;若队列A=[d 0 ,d 1 ,…,d n ]中第k个值d k <S,则对应P k (x k ,y k ,z k )属于数集B;若满足小于某个阈值S条件下的点的数量为k,则B=[P 0 ,P 1 ,…,P k ];步骤S15,将点云数集B垂直投影到剖面M上,投影点定义为是剖面线上的点,形成投影点数集C;数集B中任一点P i (x i ,y i ,z i ),过点P i 到剖面M的垂足记作P’(x,y,z),P’属于数集C,则直线P i P’与平面的法向量平行,直线P i P’的参数方程为:将点P’(x,y,z)带入剖面方程,得出 将t带入直线的参数方程求出投影点P ’ (x,y,z);最终求得数集C=[P′ 0 ,P′ 1 ,…,P′ k ];步骤S16,剖面线拟合模块(105)读取投影点数集C,利用曲线拟合算法对剖面上的点进行拟合,生成拟合线D;步骤S17,剖面线绘制模块(106)通过处理器(300)将拟合线D显示在剖面线显示设备(200)上;包括阈值设置模块(103);所述的阈值设置模块(103):用户在设备上输入点云剖面搜索阈值,并存储到设备内存中,该阈值根据点云的精度进行选取,宜取点云中两点的最小距离值;所述的阈值设置模块(103)设置在剖面生成模块(102)之后,与剖面生成模块(102)电联接;包括剖面点云搜索模块(104);所述的剖面点云搜索模块(104):在模块中分别计算出点云数据所有点到剖面生成模块(102)所生成剖面的垂直距离,并存储到设备内存中,然后与阈值进行比较,记录距离满足小于等于阈值对应的点坐标,最后把这些点垂直投影到剖面上,记录所有投影点,并存储到设备内存中;所述的剖面点云搜索模块(104)设置在阈值设置模块(103)之后,与阈值设置模块(103)电联接;包括剖面线拟合模块(105);所述的剖面线拟合模块(105):利用设备中曲线拟合算法对剖面点云搜索模块(104)中剖面上的投影点进行曲线拟合,拟合方程存储到设备内存中;所述的剖面线拟合模块(105)设置在剖面点云搜索模块(104)之后,与剖面点云搜索模块(104)电联接。
2.根据权利要求1所述的基于距离搜索的点云剖面生成系统,其特征在于,所述的网站为天地图网站。
3.根据权利要求1所述的基于距离搜索的点云剖面生成系统,其特征在于,所述的点云三维模型包括点云三维坐标,所述的点云三维坐标由三维直角坐标系构成,具体设置包括,X0Y-Z,0为坐标原点,X表示X轴,Y表示Y轴,Z表示Z轴,Z轴与点云高程向一致。
4.根据权利要求1所述的基于距离搜索的点云剖面生成系统,其特征在于,所述的步骤S16中曲线拟合算法为最小二乘法。