基于伯恩斯坦多项式的海底地形模型内插方法研究

分析了现有海底地形模型的构建方法,提出了一种基于伯恩斯坦多项式内插海底地形模型的算法。首先录入等深线数据,分别求出等深线与规则格网在X和Y方向上的交点并排序,然后计算每一行和列上交点序列的单调区间以及区间内的容许点列,最后利用伯恩斯坦多项式插值得出每一个格网点的深度值。实验证明,利用伯恩斯坦保单调插值函数构建的海底地形模型,很好地保证了等深线数据所反映的原始海底地形形态。     

蛇模型在等深线自动化简中的应用

针对当前等深线的化简主要依靠经验和手工方法实施,其自动化简仍未取得实质性突破的现状。从等深线化简的安全性约束出发,阐释了蛇模型的基本内涵,分析和计算了蛇模型曲线所受的力,明确了蛇模型点的安全约束方法,推导了蛇模型的能量公式,并实现了基于蛇模型的等深线自动化简。试验结果表明,采用该算法化简后的等深线能够很好地遵守安全性约束准则;蛇模型算法可以用来实现等深线的自动化简。     

基于A~*算法的海底地形等深线模型构建方法研究

介绍了DEM原理和构建方法,利用现有矢量海图中的水深要素及海岸线岛屿要素,对生成电子海图海底规则网格数据进行研究。计算机辅助虚拟三维海底地形,运用线性八叉树场景进行分解寻求其规律性,用A*算法最好最优地勾绘出等深线,从而建立海底地形等深线模型,为实现电子海图海底三维可视化奠定了基础。最后对算法进行分析与完善。     

离散点数据自动绘制等深线方法探究

提出用反距离插值法将多波束离散数据点插值成规则格网DEM数据,再根据海图生产规范自动绘制不等间距相对光滑的DEM。将自动绘制的等深线与一般软件生成的等深线、海底地形图成果等深线进行比较分析得出：文中方法绘制的等深线相比以前有较大改善且更符合地形,可作为人工绘制的参考线。     

基于曲线特征的等深线自动综合方法研究

从等深线的特点及其制图综合的基本原则与方法出发,提出了一种基于曲线特征的Douglas-Peucker改进算法,在此基础上构建了等深线自动综合方法。该方法通过对曲线特征点的提取和弯曲特征的分析,可以自动确定等深线综合的数量指标和最小分界指标,经试验验证取得了较好的综合效果。     

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。     

基于蛇模型的等深线化简质量定量调控方法

针对当前等深线的化简过程未考虑化简后等深线质量的问题,以基于蛇模型的等深线化简方法为基础,引入航海图等深线化简质量的定量评估方法,对化简后等深线的质量进行定量评估,并将评估结果作为蛇模型算法的总能量,实现了等深线化简过程的定量调控,提出了基于蛇模型的等深线化简质量定量调控方法。实验结果表明:该方法能够根据等深线的化简质量定量调控等深线的化简过程,不仅能够提高航海图等深线的化简质量,而且为后续等深线化简算法的研究提供了新的思路。     

测绘学名词(第三版)海洋测绘名词选登(2)

<正>位置[线交]角intersection angle of LOP过定位点的两条位置线之间的夹角。定位点间距positioning interval测线上两定位点间的距离。等角定位格网equiangular positioning grid采用三(或四)个控制点,以每相邻两控制点间连线为弦,按等角间隔绘出的两簇圆弧所构成的定位格网。辐射线格网radial positioning grid由岸上两控制点绘出的两簇方向或方位辐射线构成的定位格网。     

基于骨架线的Douglas-Peucker算法改进

针对Douglas-Pecuker算法中以垂直距离为化简指标的不足,提出了以骨架线为化简指标的改进算法.在对曲线凸凹顶点识别基础上,通过三角网的构建实现了凸点到基线的骨架线的提取,结合Douglas-Peucker算法的一般步骤,进行了曲线化简实验和方法的比较,验证了改进算法在保持线要素形态特征上的合理性.     

用数学形态学变换提取地性线的一种方法

地性线是非常重要的地形结构信息,应用领域十分广阔。采用单纯的矢量方法提取的地性线往往不连续,比较零碎。阐述了利用数学形态学的流域分割算法提取地性线的原理,介绍了基于等高线,采用矢量栅格混合算法提取地性线的具体步骤,最后,给出了结论,实验结果表明,采用本文提出的算法是可行的,提取的地性线有较好的连续性。     

一种自动识别地性线的新方法

通过等高线树构建出各条等高线的空间关系，采用计算几何中的凸壳和Douglas算法，建立了似Douglas变换模型，提出了一种自动识别山脊线和谷底线的新方法。理论和实践结果表明，用该方法提取的地性线结构性强、精确度较高，用于地貌形态的自动综合中是完全可行的。     

CUBE算法及其在多波束数据处理中的应用

阐述了一种基于表面生成的多波束数据处理方法——CUBE(Combined Uncertainty and Bathymetry Estimator)算法,用该方法可以对观测区域网格节点"真实"水深及相关误差进行估计。与从测量水深中选择出"最佳"数据的手工交互方式的多波束数据编辑手段不同,CUBE算法具有很强的抗差性和较高的效率,适合于实时多波束数据处理。对南海某测区多波束数据处理结果表明,在没有人工干预的情况下,利用CUBE算法去噪生成的海底DTM图与手工编辑生成的相当吻合。CUBE算法和手工编辑方法综合对比得出,CUBE算法能够很好地保留水深地形细节,在计算效率、误差评估、实时处理等方面比手工编辑方法具有较大的优势。     

Saturation limiters for water vapour advection schemes: impact on orographic precipitation

A common fault of atmospheric general circulation models (AGCMs) is an overestimation of orographic precipitation. One basic reason is that water vapour advection schemes do not use information about the local temperature. When water vapour is advected from a warm grid point to a colder one, supersaturation may occur on the way, and the water vapour advected may partly precipitate before reaching the latter. This process is particularly important when moisture is advected upward mountain slopes along terrain‐following coordinates. Not taking it in account, i.e., letting all the moisture reach the colder point, leads to artificial drying of the windward valleys and foothills, and to overestimation of rainfall over summits and plateaux. This spurious behaviour is amplified by the resulting biases in the circulation, due to misplacement of the moisture convergence. It is a general bias, although its magnitude may be reduced, for instance when σ-coordinates are replaced by hybrid coordinates, or increased by highly diffusive schemes such as the upstream finite differencing. A simple way of correcting this bias is to test the advected water vapour with respect to saturation values, and redistribute it accordingly over the grid points found along the advecting path. This method is tested on a finite difference model using σ-coordinates and an upstream advection scheme. The effect on the distribution of moisture and rainfall is dramatic: precipitation is displaced from summits and plateaux to slopes and foothills, leading to much more realistic patterns, in particular for the Indian and Amazonian monsoons.     

埕岛海区浅地层地质灾害因素分析

埕岛海区处于特殊的地理位置,是海底地质灾害频发地带,因而直接威胁到海上工程设施的安全。过去多限于对某些重点区域有针对性的声学探测和实测资料的解释,通过收集20多份井场调查资料,对埕岛海区浅地层地质灾害按水深进行分类,并对成因进行分析。结果表明,5 m等深线以浅多冲蚀沟槽;8~12 m地质灾害体类型较多;12~16 m多为充填相地层。     

Mooring optimization of floating platforms using a genetic algorithm

This paper presents a new procedure for the optimization of the mooring design of floating platforms, in which an automatic design sequence is also established. Regarding the optimization philosophy, the following aspects are dealt with:

• The optimization of the platform heading and its mooring pattern, taking into account the environmental force spreading;

• optimum line length or line tension for each mooring line, associated to the optimization of the mooring line materials and sizes.

Basically, the main goal of this paper is to introduce a new method, which will provide the quickest way to find the best mooring system, defined here as that which minimizes platform responses.A genetic algorithm (GA) is applied in this contribution, and this paper describes exactly the procedure of developing a GA code directed toward the solution of mooring design optimization problems. In order to prove the efficiency and the vast potential of the proposed algorithm as a design tool, sample moorings are analyzed for different environmental conditions and the final results, including the time required to run them, are presented.     

基于IDW 的埕岛海域水下三角洲地形演变

为研究埕岛海域水下三角洲地形演变,利用1958—2014年间埕岛海域7个不同时期水深点的数据,采用 不同插值方法开展适用性比较,确定选用反距离加权法进行数据插值,生成研究海域范围内7期水深地形图。通过栅格计算对不同时期的水深地形进行研究,分析比较了各个时期的地形特征,总结出区域内地形演变规律。研究表明,埕岛海域内整体地形呈西南高东北低走势,3~12 m 等深线间水下岸坡地带地形最为复杂且变化剧烈,走河期淤积中心不断向东北方向推进,最大淤积厚度超过12 m,废弃后侵蚀中心逐步向岸移动,且后期侵蚀速率明显降低,形成了“陡-缓-陡”的地形特征。     

一种智能化的避台航线设计方法

为提高船舶气象导航自动化水平,实现避台决策由经验型向智能型转变,提出1种高效、稳定的绕避台风航线规划算法。基于电子海图平台实现GPS、数字化气象信息的多源信息集成,直观显示船舶和台风当前位置和运动态势,基于栅格模型设计避台航线自动生成算法,实现避台航线在线实时规划。仿真结果表明,该方法能够根据气象信息及时重建环境模型并获取新的最优航线,算法对环境的复杂性不敏感,具有稳定性好、求解规模大、效率高的特点。     

关于DAWSON方法中网格划分的研究

在CFD中,网格的划分有时是一个很重要的问题。在势流理论的DAWSON方法中,有一套生成网格的基本方法,但初值的选择是人为的,因此,如何选择一个合理的初值乃是一个关键的问题。有鉴于此,本文就WIGLEY船型,基于正交设计原理,设计了数值试验方案,研究了各种不同的初值对波形图和源强分布图以及兴波阻力的影响,并据此给出了一个选择合适初值的方法。     

基于CUBE算法的多波束测深数据自动处理研究

对CUBE算法自动处理多波束测深数据的模型建立、格网节点的多重估计和最优估值选取准则进行了详细介绍,深入分析了多重估计的实用性,并通过实测数据对该算法进行实现.利用了抗差Kalman滤波改进CUBE算法.通过模拟数据对改进的CUBE算法进行实验,验证了算法改进的必要性.