注册测绘师制度下GNSS测量课程教学改革探讨

我国注册测绘师制度的实施,有助于推动测绘市场与国际接轨,并提高专业技术人员素质,促进测绘事业的改革和发展.作为职业认证考试,对测绘专业教学具有重要启示.通过对注册测绘师考试大纲的GNSS知识点分布进行剖析,并以此展开课程教学改革探讨,包括讲座责任制教学模式实施、强化实践教学和测绘案例分析能力的提高等,达到GNSS课“促进理论应用于实践、提高GPS案例分析能力,满足国家注册测绘师相关要求”的要求.     

数字天顶摄像仪中CCD星象亚像素定位的改进二维矩方法

在利用数字天顶摄像仪通过天文测量确定天文垂线偏差的工作中,要求对CCD数字图像中星象中心进行亚像素定位。本文利用MATLAB实现对FITS格式CCD天文图像的正常读取,并与FV读取结果比较分析。在已有亚像素定位的修正矩方法基础上,提出一种利用迭代法寻求合适门限对二维修正矩方法进行改善。利用MATLAB实现对实测图像数据的处理与分析,探讨门限的取值对不同星等恒星定位精度的影响,给出门限的最佳取值。通过与已有修正矩算法处理结果比较分析,在以往修正矩方法计算基础上改进计算区域后再用迭代法计算,暗星定位精度有了很大提高。     

测绘工程国家级实验教学示范中心建设与实践

根据国家级实验教学中心的建设要求,介绍了测绘工程国家级实验教学中心(山东科技大学)的建设目标、实验教学改革及措施,重点阐述了信息化测绘实验教学改革的措施,包括实践教学体系构建、信息化平台建设、信息化测绘实验教学项目及精品实验教学项目的构建、虚拟仿真实验教学资源建设等。通过国家级实验教学中心的建设,搭建创新人才培养平台,改革实验教学模式,建设一流实验中心,为国内高校同类实验室建设及信息化测绘实验教学提供了借鉴和参考。     

Correction for depth biases to shallow water multibeam bathymetric data

Vertical errors often present in multibeam swath bathymetric data. They are mainly sourced by sound refraction, internal wave disturbance, imperfect tide correction, transducer mounting, long period heave, static draft change, dynamic squat and dynamic motion residuals, etc. Although they can be partly removed or reduced by specific algorithms, the synthesized depth biases are unavoidable and sometimes have an important influence on high precise utilization of the final bathymetric data. In order to confidently identify the decimeter-level changes in seabed morphology by MBES, we must remove or weaken depth biases and improve the precision of multibeam bathymetry further. The fixed-interval profiles that are perpendicular to the vessel track are generated to adjust depth biases between swaths. We present a kind of postprocessing method to minimize the depth biases by the histogram of cumulative depth biases. The datum line in each profile can be obtained by the maximum value of histogram. The corrections of depth biases can be calculated according to the datum line. And then the quality of final bathymetry can be improved by the corrections. The method is verified by a field test.     

基于D-P算法和最优路径的海山地理实体边界划定方法

海底地理实体的划定与命名是当前国际海洋权益领域的热点研究问题之一。然而,由于海底地理实体边界的量化界定技术缺乏,导致其界线确定不可避免地存在人为性,为此,本文提出了一种基于D-P算法和最优路径的海底地理实体边界划定方法。将高分辨率水深模型转换为二维水深矩阵,从横向与纵向进行剖面分析,采用极值点简化和D-P算法进行二次简化的方法,通过坡度变化定位和基部高程定位等基本条件综合判断,从而实现了单体海山的山体与其基部的自动划分;在此基础上,采用路径寻优的方法实现了连体型海山的自动分割。该方法在南海海底地理实体划定中进行了验证,取得了良好的应用效果。     

海上中距离跨海高程传递方法比较

远离岸线的中距离(30~50 km)海域缺少测绘基础资料,高程传递尚未形成相应的作业体系。为满足海上工程建设的精度要求,采用同步验潮平均海面传递法、GNSS/水准传递法以及DTU18全球平均海面模型传递法,在山东省半封闭海域与开阔海域进行了中距离海上高程传递实验。实验结果表明,15天同步验潮平均海面传递法与GNSS/水准法的精度相当(厘米级),与DTU18全球平均海面模型传递法进行直接传递的差异在15 cm内,可为不同测绘基础条件下海上风电高程基准传递提供作业参考。     

卫星定位原理及应用的教学改革与实践

全球定位系统(Global positioning system,GPS)作为现代测绘新技术3S之一,是测绘工程专业本科学生的一门主干课程,理论性和实践性都很强,随着近十多年来空间卫星定位技术的迅猛发展,对测绘类人才的知识与技能要求不断提高,因而需要对测绘工程专业的卫星定位原理及应用课程体系进行研究,从教学内容、教学模式、教学实习等方面进行改革与创新。     

台湾浅滩多尺度沙波地貌的地形傅里叶分解

海底沙波在全球广泛分布、成因复杂，但往往多种尺度的沙波叠加在一起形成复杂的沙波地貌体系，导致难以进行量化研究。针对该问题，本文提出一种实用的傅里叶分析方法，设计了巴特沃斯滤波器，将水深数据变换到频率域，进而将复杂沙波地貌分解成不同频率的单一类型沙波。并以台湾浅滩复杂的沙波地貌体系为例进行了分析研究，分解量化出3种空间尺度的沙波:巨型沙波(波长>100 m，波高>5 m)、中型沙波(波长5～100 m，波高0.4～5 m)和沙波纹(波长<5 m，波高<0.4 m)。本文提出的海底沙波地貌量化分析方法，有助于研究不同尺度海底沙波的成因与机理，对沙波区海洋工程的安全评估也具有实用价值。     

多波束测深系统校正参数求解方案及可视化实现

换能器和电罗经的安装误差以及GPS的导航延迟等因素往往造成多波束测深系统存在系统内部误差,参数校正是消除内部误差的有效方法.本文详细分析了各项校正参数的海试方案和计算模型,结合科学计算可视化技术给出了各项校正参数的可视化交互求解思路和模型,实现了校正参数的快速、直观求解.     

一种大陆坡脚点自动识别与综合判断方法

大陆坡脚点是200海里以外大陆架划界的核心界限点。根据《海洋法公约》第七十六条的规定和大陆架界限委员会的相关技术要求,论述了大陆坡脚点的确定方法和技术流程。通过对地形、坡度、二阶导数及D-P剖面的综合分析,提出基于二阶导数极值点和D-P算法的二次简化方法,以及原始剖面和D-P剖面的二次求导方法,通过7大步骤简化原始剖面,并给出数据点坡度、水深和二阶导数,以及曲线凹凸性、连续性和分段性等多重判定方法,实现了大陆坡脚点的自动识别。完成程序算法的底层开发,获得了与国际商用划界软件相一致的结果,并采用多波束实测水深数据对所提出的技术方法进行了有效性验证。