顾及姿态及声线弯曲的多波束测深归算模型研究

综合考虑测船姿态和声线弯曲对多波束测量影响的耦合效应,严密推导海底测深点位置和水深归算模型。按照模块化程序设计思想,以参数输入输出为研究对象,深入剖析输入参数表征的内容及相关性,合理设计算法流程并突出模型的实用性。实例计算表明:归算模型与国外Caris Hips多波束测量数据处理软件输出结果一致,验证了模型的正确性,程序模块对我国自主研发多波束测量数据处理软件具有借鉴作用。     

多面函数法在建立区域潮汐模型中的应用

基于卫星测高数据的特点,提出利用多面函数建立区域潮汐场模型的方法。详细论述了多面函数模型的基本原理及方程,并与Kriging法、距离加权法拟合结果进行了比较。结果表明,多面函数模型拟合精度较高,可以用于测高潮汐数据拟合,并成功应用于南中国海域主潮波模型的建立。在大量数据试验基础上,解决了应用多面函数进行潮汐参数拟合计算中核函数的合理选取及平滑因子的匹配等问题。     

联合小波和NLM滤波的侧扫声纳回波信号降噪

为进一步降低侧扫声纳回波信号中非高斯分布的乘性噪声,获取更佳效果的侧扫声纳图像,提出了一种利用小波和NLM(nonlocal means)滤波的组合降噪方法。首先采用同态变换将侧扫声纳回波ping信号中的乘性噪声转换为加性噪声,然后利用小波阈值和NLM滤波对侧扫声纳每ping回波数据实施降噪处理,最后经过小波反变换和指数变换获取降噪后信号和图像。仿真实验和实测数据验证结果表明,该方法适用于侧扫声纳回波信号处理,可以获取较好的图像降噪效果。     

海域无缝垂直基准面表征和维持体系论证

论证了海域无缝垂直基准面的概念和体系结构,剖析了传统海洋测绘技术的垂直基准缝隙存在形式,分析了建立和维持无缝垂直基准面的技术背景,探讨了垂直基准面构建、维持和质量控制的技术方案,指出了构建和维持无缝垂直基准面是一个庞大的系统工程。     

潮汐基准的量级分析与精度估算

海洋基准是大地测量基准在海洋及其他水域的扩展,是大地测量基准的重要组成部分,其中既包含大地测量类的基准,又有潮汐类的基准。潮汐类基准包括平均水位、深度基准和净高基准,它们都具有潮汐基准的特征,在不同国家、海区甚至不同时期的选择往往都不同,因此,这类基准存在着离散、跳变、不连续等诸多问题,且缺乏精度信息。海洋无缝垂直基准体系的建立与完善需要了解各种基准及其特点,本文在定义和数据来源的基础上对各类潮汐基准的量级进行分析并估算其精度。     

多波束测深误差改进模型构建与验证EI北大核心CSCD

为更准确地评估多波束测量数据质量,以常梯度声线跟踪模型为基础,结合Rob Hare经典误差分类,构建了回波检测方式、吃水改正和升沉改正误差综合影响下的多波束测深误差改进模型。通过对实例误差源分解对比和交叉点中误差对比分析,验证了改进模型的正确性。实例计算表明,该模型较Rob Hare模型可减少CUBE曲面2%的交叉点中误差,验证了改进模型的有效性和优势。改进模型考虑的误差因素更多,误差成因分析更为完善,有助于更准确地分析各误差源导致的误差量级大小,研究成果为数据质量控制、数据检核提供理论依据和技术支撑。     

基于地理信息服务的海量气象信息网络发布

针对WebGIS在海量气象数据发布中的诸多不足,通过对地理信息服务的研究,结合气象数据本身所具有的特点,对栅格气象数据的发布采用了一种灵活高效的影像金字塔模型构建算法,结合服务器端动态生成切片的方式,有效减少了I/O操作和重采样计算,从而提高了系统的处理速度。在完成矢量气象数据发布的基础上实现了各区站气象信息的多级显示,实现了气象信息资料的共享和网络发布。实践证明,采用该方式能够实现在改变缩放级别时,地图数据的快速加载以及无缝拼接,为后续气象GIS平台的开发以及高效运行奠定了基础。     

基于AUV的海洋磁力测量技术现状及误差来源分析

介绍了国内外基于AUV的海洋磁力测量研究现状,针对国内AUV及海洋磁力仪研究相对滞后的情况,以Iver2型AUV开展海洋磁力测量为例,研究了AUV拖曳式海洋磁力测量的噪声检测、位置归算等技术,并与船测数据对比,重点分析了Iver2型AUV拖曳式磁力测量误差来源,结果表明:Iver2型AUV拖曳磁力仪的最佳距离为5 m;观测数据中仍包含位置归算误差、日变改正误差及传感器误差等,以上结论将为我国开展AUV海洋磁力测量技术研究提供参考。     

中国沿岸海域深度基准框架点布设研究

根据已有深度基准面模型,研究了深度基准面在不同方向的非线性变化程度,并且从深度测量的极限误差出发,推算得到深度基准面内插的极限精度要求,二者结合确定深度基准面线性内插的有效范围。实验结果证实,潮波传播特征差异会导致深度基准面线性内插有效范围的差异。最后,结合深度基准面线性内插的有效范围,在渤海湾部分沿岸海域设计了框架点的布设方案。     

基于小波分析的侧扫声呐信号非线性增强算法

侧扫声呐回波信号是形成侧扫声呐图像的基础,是侧扫声呐系统对水下目标的最直接观测量, 将一维小波变换与非线性增强方法相结合,提出了一种基于小波变换的侧扫声呐回波信号非线性增强算法, 用以改善侧扫声呐图像对比度低、噪声强度大的问题。首先利用改进的 Bayes 阈值对侧扫声呐 ping 信号进行一维小波分解,提取信号特征信息;然后利用 2 种不同的非线性函数对高、低频小波系数进行处理;最后利用小波反变换重构信号,形成增强后的侧扫声呐图像。实测数据验证结果表明：利用该算法对侧扫声呐 ping 信号进行处理,实现了侧扫声呐图像对比度的增强和对噪声的抑制,可以获取较好的图像视觉效果。