一种多波束测深声线跟踪自适应分层方法

为解决声线跟踪精度与计算量之间的矛盾,在常梯度分层声线跟踪法的基础上,提出了一种适用于多波束测深的声线跟踪自适应分层方法,即利用Douglas-Peucker算法对原始声速剖面数据进行筛选分层。给出了不同阈值的分层结果,并对等间隔分层与自适应分层的声线跟踪结果进行了比较。实验结果表明,自适应分层法能够顾及到声速结构变化规律,有效提取声速变化节点,克服了人工选点的不足;在相同计算量情况下,自适应分层法声线跟踪精度要优于传统的等间隔分层法。本方法能够有效解决声线跟踪精度与计算量之间的矛盾,具有良好的工程应用价值。     

基于阈值自适应确定的多波束点云滤波算法

针对水下多波束地形测量点云去噪问题,提出了一种基于阈值自适应确定的点云滤波算法。首先引入虚拟网格对多波束点云进行分区编号,并采用二次分层统计法剔除显著离群噪点;其次归一化计算网格内种子点与邻域各点的坡度角,引入k-Medoids聚类算法自适应更新坡度阈值;最后按照多尺度滤波窗口逐级对点云进行迭代运算,得到精细化地形点云。2个实验区的多波束点云滤波实验结果表明,本文算法能较好去除多波束点云的噪声和非地形点,有效提高坡度阈值的自适应性,滤波精度有明显提升,可以适用于大规模的多波束点自动化云滤波工作。     

顾及水深复杂度的自适应网格DDM构建方法

针对传统网格数字水深模型(DDM)存在不能根据海区水深变化情况自动调节内插水深间隔的不足,提出顾及水深复杂度的自适应网格DDM构建方法.建立了水深复杂度评估指标,挖掘了水深复杂度、网格间距与网格DDM精度的内在关联规律,构建了顾及水深复杂度的自适应网格DDM.实验证明,与传统的网格DDM构建方法相比,所提方法可根据DD...     

基于二分搜索的水深数据与遥感影像匹配算法

研究了遥感水深反演的数据匹配方法,分析了插值加密法与最短距离法的优缺点。针对高分辨率卫星影像海量数据,传统匹配方法无法有效进行数据匹配问题,提出基于二分搜索的阈值距离法。实验表明,新算法的匹配效率与匹配精度得到了显著提高,有助于获得更好的水深反演效果。     

绝对精度自动匹配的图斑椭球面积解算方法

针对传统模拟积分法的图斑椭球面积误差模型构造复杂及绝对精度无法自动匹配问题,以梯形图幅面积理论计算公式为关联纽带,采用纬线等分割补的手段构建了梯形图块面积的通用计算公式。在分析梯形图块面积替代误差数值分布规律的基础上,通过纬度积分步长变量的引入建立了严密的面积替代误差数列模型;阐明了纬度积分步长变量调控下面积替代误差数列的极限收敛特性,设计了面积替代误差的超限判定准则;构建了面积误差限定条件下纬度积分步长的自动调控模型,提出了一种绝对精度自动匹配的图斑椭球面积解算方法。实验结果表明:该算法可实现任意图斑椭球面积的精确量算,且绝对精度控制在给定误差阈值之内。     

广义延拓插值在卫星精密星历插值中的应用

在GPS单点定位和相对定位中都需要不断计算卫星的坐标。IGS提供的精密星历为15min间隔，要得到更小间隔的数据，就要进行插值。利用广义延拓插值进行GPS精密星历插值，探讨插值精度与三个参数的关系，并与Lagrange多项式插值和三角插值结果进行比较。结果表明，广义延拓插值法具有较高的精度，完全适用于精密星历的插值。     

采样间隔和插值对混沌系统可预报期限估计的影响

利用非线性局部Lyapunov指数的方法研究了采样间隔和插值对混沌系统可预报性的影响,结果表明:在一定范围内,采样间隔对系统可预报期限估计的影响基本是随采样间隔的增大而逐渐减小。但当采样间隔超过一定大小时,所得序列已不能找到真实的局地动力相似,无法得到其真实的误差增长情况,也无法得到系统准确的可预报期限的估计。本文通过插值的方法试图还原同样长度的时间序列,结果表明不论是在采样间隔较大还是较小的情况下,插值都不能有效地改善对系统可预报期限的估计。此外,在采样间隔固定的情况下,随着插值个数的增多,系统的可预报期限的估计反而更低。以上结果提示我们在利用实际海洋观测资料估计其可预报期限时,选用较高分辨率较长时间序列的资料可以得到更接近真实的可预报期限。     

基于模拟退火和区域划分的海表流场反演算法研究

经典的海洋表面流场迭代反演算法采用固定的校正系数对探测区域进行整体分析和计算,因此耗时较长且反演精度也受到了一定程度的限制。本文提出利用模拟退火算法对反演过程中的校正系数进行优化,使其能根据每一次反演的结果进行自适应的调整和改变,从而减少迭代次数;同时根据流场分布的特点,提出划分探测区域的反演方法,最终,在经典算法的基础上给出了改进的海表流场反演算法。仿真反演实验结果表明,改进后的反演算法,其时效性和精度都有了明显提高。     

一种大视场星图星点提取的阈值算法

确定区分星点与背景的阈值是星空图像处理的重要环节。介绍了根据背景灰度统计特征确定阈值的算法,根据星空图像灰度直方图的走势,提出一种基于灰度直方图的阈值算法;通过对实际拍摄大视场星图的处理,基于统计的阈值容易将亮背景中的亮噪声误认为星点提取,而基于直方图的阈值能够滤除这些噪点;针对星图中星点亮度不一的情况,提出在全局阈值的基础上应用Bernsen算法计算局部阈值提取暗星点,实验证明该算法能较充分地提取暗星图像。     

GPS网络RTK内插算法分析与比较

在GPS网络RTK中,利用不同的内插算法,生成的流动站误差改正数不同,它们对定位结果的影响也不同。通过算例分析表明,选择合理的内插算法,不仅可以生成与流动站真实误差较为接近的误差改正数,还可以提高整周模糊度的解算成功率和导航定位的精度。     

克里金内插法实现坐标转换的应用研究

以陕西地区2000国家大地坐标系(CGCS2000)和旧1954年北京大地坐标系转换为例,探讨了利用普通克里金内插法进行坐标转换的实现方法,比较了采用不同变异函数和空间数据窗口的转换精度。试算结果表明:大地控制网的变形与方向无关;采用适当的变异函数模型比采用简单的线性变异函数模型精度提高约40%且空间数据窗口可大幅度缩小;基于普通克里金内插方法实现陕西地区坐标转换精度可达±0.092m。     

顾及特征水深点距离重分配的反距离加权插值算法

水深是反映海底地形地貌的最基础要素,对缺失的水深点进行准确的插值能帮助有效地表达海底地形地貌起伏形态。针对海底地形变化复杂的区域,传统的反距离加权插值法存在只考虑样本水深点与待插值水深点之间的距离,而忽略了样本水深点之间的空间相关性的问题。本文提出了一种顾及特征水深点距离重分配的反距离加权插值算法。该算法首先对离散的水深点构建特征水深线,在特征水深线的基础上,提取特征水深线上的特征点作为特征水深点;然后在所有样本水深点到待插值水深点距离之和不变的约束下,提出距离重分配的量化指标;最后构造出一个顾及特征水深点距离重分配的IDW插值算法模型。实验结果表明,在海底地形变化复杂的区域,顾及特征水深点距离重分配的反距离加权插值算法与传统的IDW、自然邻域插值、样条函数插值算法等相比,能有效提高水深点的插值精准度。     

基于导航雷达海面回波图像去噪研究

根据海面X波段雷达回波图像数据的时空特点,提出了一种新的去噪方法。该方法利用线检测对雷达图像中的射线状噪声进行分离,然后针对这种特殊的噪声形式提出一种阈值分割的方法,最后在极坐标下针对噪声点进行插值修复。实验表明,与传统的均值滤波和中值滤波等方法相比,新方法无论在主观视觉还是信噪比方面,都有了一定改进,图像保留了更多的细节信息,具有较好的去噪效果。     

Absolute Sea Level Surface Modeling for the Mediterranean from Satellite Altimeter and Tide Gauge Measurements

Changes in the height of the ocean can be described through the relative and absolute sea level changes depending on the geodetic reference the sea level records are related to. Satellite altimetry provides absolute sea level (ASL) measurements related to the global geodetic reference, whereas tide gauges provide relative sea level (RSL) measurements related to the adjacent land. This study aims at computing the ASL surfaces for different time epochs from combined satellite altimeter and tide gauge records. A method of sea level data fusion is proposed to enable modeling of the impact of present and future sea level changes on the coast. Sea surface modeling was investigated for ten different gridding methods commonly used for the interpolation of altimeter data over the open ocean and extrapolation over the coastal zones. The performance of gridding methods was assessed based on the comparison of the gridded altimeter data and corrected tide gauge measurements. Finally, the sea level surfaces related to the GRS80 global reference ellipsoid were computed for the Mediterranean Sea over the altimeter period. In addition, the current sea level trends were estimated from both sea level measurements.     

借助EGM2008的海域重力异常反距离加权插值算法

构建高精度高分辨率的海域重力异常模型,是将海洋重力测量数据应用于全球高程基准统一和水下重力匹配导航等技术领域的关键步骤之一。针对反距离加权插值算法仅利用了海域重力观测值的空间信息,没有考虑重力观测值物理特性的缺陷,提出一种借助EGM2008重力场模型构建海域重力异常模型的反距离插值算法。以DTU10重力异常数值模型为基础数据,设计了海域重力测量数据格网化实验,结果表明本文算法能有效改进海域重力异常格网模型的计算精度。     

基于阈值区间的海洋锋面提取模型

A model （Bayesian oceanic front detection, BOFD） of sea surface temperature （SST） front detection in satel- lite-derived SST images based on a threshold interval is presented, to be used in different applications such as climatic and environmental studies or fisheries. The model first computes the SST gradient by using a Sobel algorithm template. On the basis of the gradient value, the threshold interval is determined by a gradi- ent cumulative histogram. According to this threshold interval, front candidates can be acquired and prior probability and likelihood can be calculated. Whether or not the candidates are front points can be deter- mined by using the Bayesian decision theory. The model is evaluated on the Advanced Very High-Resolution Radiometer images of part of the Kuroshio front region. Results are compared with those obtained by using several SST front detection methods proposed in the literature. This comparison shows that the BOFD not only suppresses noise and small-scale fronts, but also retains continuous fronts.     

地磁日变数据幅值关系分析与应用

基于多项式模型的地磁日变改正值幅值关系分析,旨在提供一种站间日变数据互补方法,通过数据的内插和外推,采用加权平均值算法求取插补时段的最优改正数。算例分析表明,利用站间幅值关系重建日变改正值可以达到相当高的精度。