多波束海底地形三维虚拟仿真研究

基于多波束探测获得的高精度海底地形数据,通过对水下地形进行设色纹理渲染生成地形和纹理数据集,以三维建模软件Multigen Creator和Terra Vista为主要工具,采用细节层次LOD(Levels of Detail)技术和虚拟纹理映射技术,建立起视景仿真领域通用的OpenFlight数据格式的三维地形数据库模型。利用交互式三维可视化分析软件Vega Prime可以真实直观地反映海底地形环境,实现了海底地形的三维可视化与漫游,可以更直观地表现和解译水下地形数据。虚拟现实技术为海洋测量数据的三维可视化展示方面提供了新的技术途径,在水下目标分析、航行保障和水下AUV、ROV安全保障中具有良好的应用前景。     

基于多波束数据的声速误差自动改正方法

讨论了声速误差对多波束测深值的影响,在此基础上,建立了自动搜索等效声速剖面的改正方法。该方法利用多波束实测数据搜索等效声速剖面,取代实测声速剖面,可削弱声速误差的影响。实例计算表明,利用多波束实测数据建立的声速剖面自动改正方法,能够有效地消除声速误差的影响,并且在处理过程中不需要人工干预,较大地提高了改正效率。     

利用聚类算法实现多波束水深数据异常值的自动识别与清理EI北大核心CSCD

借鉴人工交互处理视角下多波束测深后视图中异常值的图像特征,利用密度聚类算法实现了无效数据的剔除及存疑数据的识别定位。利用聚类算法将多波束测深数据自动划分为可信、存疑和无效3类数据,可信数据保留,无效数据自动剔除,存疑数据人工判断。通过这种部分人工介入的异常值自动清理算法可较好地解决自动处理算法可信度低而人工交互处理效率低这一矛盾问题。实例计算表明:该算法在一定程度上提高了自动处理算法所得结果的可信度,对实现高可信度、高效率的多波束测深异常值清理具有重大意义。     

圆阵低频超增益波束形成用于水下目标探测研究

针对小尺度基阵难以取得低频空间增益的问题，研究了圆阵超增益波束形成技术检测低频目标的方法。利用小尺度基阵低频噪声的空间相关性，求出基阵的相关系数矩阵，该矩阵对常规波束形成的权系数进行加权，产生超增益波束形成器的最优加权向量。计算机仿真与实测数据处表明：超增益波束形成技术能够在较低的工作频率上形成波束，获得更好的探测定位性能，有良好的应用前景。     

多波束测深异常的两种趋势面检测算法比较

利用三次样条插值算法模拟海底地形曲面,并加入高斯白噪声和不同数量的异常值作为多波束测深数据模拟值。分别基于最小二乘估计和高崩溃污染率抗差估计两种算法建立趋势面模型,通过各自的异常值标定准则对模拟数据进行测深异常检测,比较和分析了两种算法的处理结果,并得出相应结论。最后,利用上述两算法对多波束实测数据进行处理,结果表明,经高崩溃污染率抗差趋势面异常值检测后的数据能够更为准确地反映海底的真实情况。     

海底勘查技术的最新发展

介绍用于探测海底三维地质特征的海底量的最新发展，主要包括海底地形测绘技术，海底形貌观测技术，海底地层声学探测技术等。