形态约束的等深线勾绘方法

提出了基于形态约束的格网等深线勾绘算法。 首先用普通格网等深线勾绘算法得到制图区域的初步等深线,据此建立等深线树,识别等深线之间的空间关系,然后从等深线中提取特征点,建立父子等深线特征点之间的地性线,以地性线为间隔、父等深线为参照,基于形态约束勾绘满足集群等深线特性的子等深线。 试验证明该方法相对普通格网等深线勾绘方法效果较好,满足形态约束条件,适用于等深线的自动勾绘。     

等深线的形状化简

本文在分析了目前常用的曲线化简算法的基础上,针对海图自动制图综合中对等深线形状化简具有严格的方向性要求的特点,选择对曲线整体轮廓化简效果最好的Douglas—Peucker算法加以改进,即通过增加“扩浅不扩深”的约束条件,提出“具有约束条件的Douglas—Peucker算法”,较理想地解决了等深线形状化简问题。 从输出的结果看,新的算法不仅保持原算法优点,而且满足了海图制图中对等深线综合所要求的“扩浅不扩深”的原则,确实提高了海图对舰船航行安全的保障能力。改进后的算法对各种具有方向性要求的曲线化简有一定的参考价值。     

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。     

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。     

一种碍航区自动提取的方法

提出了一种构建碍航区的方法,利用非闭合等深线和三角网边界线的拓扑关系自动分割多边形区域,依据分割区域边界上的水深值确定区域是否碍航;综合考虑人工碍航区、点状碍航物等因素,完备了海区碍航区集合。实验证明,所提方法切实可行,有效地完善了舰船航线自动生成的理论基础。     

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。     

一种基于海图水深的碍航区自动提取方法

航碍区的提取是舰船航线分析与自动生成的基础。文中提出了一种基于海图水深的碍航区自动提取方法。该方法通过水深三角网的约束构建,安全等深线的自动追踪和碍航区的分析,实现了碍航区自动生成和表达。实验证明,所提方法可以根据安全水深变化,自动提取适应于不同舰船的碍航区。     

莱州湾海域水文特征及冲淤变化分析

研究了莱州湾海域水文、泥沙特征及沉积状况,分析了莱州湾海域不同等深线的冲淤变化。结果表明,莱州湾海域具有显著的大陆性气候特征,潮汐类型属于不正规混合半日潮,海岸泥沙主要来源于支脉河的径流和涨潮流携带来的海相泥沙;0 m等深线1991—1993年是向海淤进,其余年段均为蚀退,蚀退速率与黄河口来沙量和口门入海位置有一定关系;两个断面上不同等深线的淤进(淤积)和蚀退(侵蚀)交替进行,0~2 m等深线总体为蚀退(侵蚀);大于2 m等深线总体为淤进(淤积);两个断面上坡度2~5 m等深线之间最陡,随着水深加大,坡度逐渐变缓,不同年份趋势基本一致。     

大连复州湾底质沉积物粒度特征与沉积环境分析

对辽东半岛西部复州湾海域底质沉积物样品进行粒度分析结果表明,其粒度特征有较大差异:样品平均粒径值为1.2~6.5Φ;分选系数为1.4~2.6,分选为较差—差;偏度特征表现为极正偏和极负偏并存。粒度的空间分布存在一定分异规律,由湾内至湾外粒径表现出粗—细—粗的变化特征。粒度变化是对该区域物质输运和地形变化的响应,借助Weibull分布,推断河流携带物质可以被推送至5 m等深线外堆积,5~10 m等深线间沉积物表现为细粒的浅海台地沉积,10 m等深线以外沉积物受河流的影响微弱。矿物学证据也表明,河流输运对湾内沉积物贡献有限,仅限于5 m 等深线以内的水下三角洲,湾内沉积物主要来自于辽东湾沿岸冲刷和湾内基岩的剥蚀。     

滨州北部近岸海域冲淤特征CSCD

利用表层沉积物及水深地形等实测资料,结合泥沙起动流速公式、潮流场数值模拟等方法,对滨州北部近岸海域的冲淤特征进行了初步探讨。研究结果表明,1983—2001年研究区的侵蚀区域主要分布在4m等深线以内,侵蚀量一般为0.2m左右,套尔河河口及河口西侧侵蚀量较大,而河口以东则表现为淤积;4m等深线以外淤积现象明显,淤积量一般为0.3m,向海方向淤积量有变大的趋势。2001—2016年,0m等深线以内主要以淤积为主,淤积量的高值区出现在滨州港防波堤西侧、马颊河河口附近;0~4m等深线之间以侵蚀为主,侵蚀量平均约0.6m;4m等深线外侧海域则主要为轻微的淤积状态,仅在滨州港防波堤堤头附近区域为侵蚀状态。港口工程对潮流场和波浪场的影响显著,是控制研究区冲淤变化的重要因素。     

基于ArcInfo的海图等高线自动制图综合研究

等高线制图综合是海图生产中工作量比重较大的一项工作,通常采用人工处理的方式,效率较低,影响成图速度。根据海图等高线制图综合特点,利用ArcInfo系统相关功能,研究提出了一套相对较好的等高线自动制图综合方法,并在实际作图过程中得到了较好的应用,提高了海图生产效率。     

基于模糊聚类分析的莱州湾南岸地下水化学分布特征研究

针对莱州湾南岸咸水入侵区地下水质连续、渐变和边界模糊的特征,利用规格化变换对莱州湾南岸地下水化学组分数据进行标准化,采用夹角余弦法作为相似系数,用平方法计算传递闭包构造模糊等价矩阵进行模糊聚类分析,将莱州湾南岸地下水划分为3类并绘制其平面分区图.在此基础上,用探索性数据分析技术的箱线图分别识别各类地下水各组分的分位数、中位数、极值等数据分布情况,并结合 Radial 图绘制各类地下水各组分均值;利用基于 CA 舒卡列夫分类方法的 Piper三线图识别了各类地下水的水化学类型;最后在相关分析基础上选取代表性指标绘制等值线图,结合模糊聚类分区探讨了分区各指标的空间结构特征及内在机理.综合上述分析,定义玉区为海水入侵重点治理区,域区为海水入侵综合防范与整治区,芋区为卤水区.     

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。     

数字海图的自动综合方法研究

作为现代地图学的重要组成部分,自动综合问题一直是影响地图学发展的重要问题。在总结前人研究成果和现有的空间信息无级比例尺自动综合方法的基础上,以面向地理特征为出发点,以矢量化的电子海图数据为信息源,提出了比较实用的在数字海图分层支持下的自动综合方法。以海图中的部分要素层为例进行分析,并给出了具体的自动综合流程。     

基于Kriging算法实现等高线制式转换

地图上等高线的等高距主要有英美制（英尺、码）和公制（米）两种制式，不同制式间的等高线转换，其实质是等高线重构。克里金（Kriging）算法是对空间分布的离散数据进行无偏、线性最优内插估计的一种较理想的插值方法。论述了Kriging算法的基本原理，并以VB＋Surfer为二次开发环境，实现了等高线制式由码至米的转换，分析了该方法应用的主要特点。     

基于计算机视觉的3种金枪鱼属鱼类形态指标自动测量研究

金枪鱼类是我国远洋渔业重要的捕捞对象,其形态指标对研究金枪鱼类的生长、发育和生活史具有重要意义。人工测量形态指标是一种非常繁琐且低效率的测量方法,而计算机视觉是一种高效和客观的自动测量方法。因此,本文通过计算机视觉库OpenCV对3种金枪鱼类图像进行预处理,主要利用双边滤波、灰度变换、二值化处理和提取轮廓等图像处理技术得到金枪鱼类形态轮廓图像。根据预先选定的特征点,利用计算机视觉技术遍历轮廓图像上所有的像素点,并自动定位出每张轮廓图像的预选特征点共17个。利用计算机视觉技术遍历得到的特征点位置,自动测量出3种金枪鱼的形态指标像素长度,并计算出形态指标实际长度。还分析自动测量与人工测量形态指标的绝对误差和相对误差。研究结果表明,通过计算机视觉技术对3种金枪鱼的形态指标的自动测量效果较好,大眼金枪鱼、黄鳍金枪鱼和长鳍金枪鱼的12个形态指标的绝对误差范围分别为0～1.46 cm、0～1.73 cm、0～1.32 cm,其相对误差范围分别为0.01%～5.84%、0%～6.17%、0%～6.89%。本研究以期为金枪鱼类智能识别提供前期工作基础,也为其他鱼类自动测量研究提供基础参考。     

Fractal Characteristics and Prediction of Backsilting Quantity in Yangtze Estuary Deepwater Channel

Fractal interpolation has been an important method applied to engineering in recent years. It can not only be used to fit smooth curve and stationary data but also show its unique superiorities in the fatting of non-smooth curve and non-stationary data. Through analyzing such characteristic values as average value, standard deviations, skewness and kurtosis of measured backsilting quantities in the Yangtze Estuary 12.5 m Deepwater Channel during2011–2017, the fractal interpolation method can be used to study the backsilting quantity distribution with time.According to the fractal interpolation made on the channel backsilting quantities from January 2011 to December2017, there was a good corresponding relationship between the annual(monthly) siltation quantities and the vertical scaling factor. On this basis, a calculation formula for prediction of the backsilting quantity in the Yangtze Estuary Deepwater Channel was constructed. With the relationship between the predicted annual backsilting quantities and the vertical scaling factor, the monthly backsilting quantities can be obtained. Thus, it provides a new method for estimating the backsilting quantity of the Yangtze Estuary Deepwater Channel.     

基于明暗等深线与分层设色的海底地形立体表示方法研究

提出了一种通过明暗等深线结合分层设色的途径，在二维平面图上实现海底地貌形态三维立体表示的方法。对等深线明暗特性与分层设色方案确定的方法进行了深入的研究，建立了相应的数学模型，并给出了实例，对该方法的有效性进行了验证。     

基于加权最小二乘曲面拟合的规则格网DEM

数字高程模型（DEM）是描述地表起伏形态特征的空间数据模型。DEM完全可以代替传统使用等高线对地形表面的描述，进而满足对等高线数据相同的各种需求。内插是DEM的核心问题，它是DEM各种应用的基础。介绍了加权最小二乘曲面拟合法构建规则格网DEM的理论和方法。试验结果表明：加权最小二乘曲面拟合算法具有插值结果较精确、处理效率较高和模拟地表效果较好等优点。     

多金属结核概念车浮游体的外形设计及阻力特性分析

针对深海采矿实际需求,提出将集矿车上的液压站与集矿车分离,设计成相对独立、悬浮于集矿车前部上方的浮游体。设计了多金属结核概念车浮游体(以下简称浮游体)外形,并利用三维设计软件SolidWorks建立了其三维几何模型。在此基础上,对几何模型进行简化处理,建立了浮游体流体动力学计算模型。利用流体动力学仿真分析软件ANSYS CFX,采用雷诺时均算法(RANS算法)和两方程的k-ε湍流模型,得到了不同工况的阻力数据。采用Matlab曲线拟合功能,研究了浮游体阻力特性,验证了外形设计方案的可行性。