浅剖数据解译中淤泥层层界提取方法

港口与航道淤泥层层界确定对于港航建设开发与工程实施有着重大意义。本文针对港口航道浅地层剖面仪原始采集数据模糊的问题,分析了影响原始数据真实性的主要原因,实施了中值滤波法多次波压制与消噪处理,取得了清晰可靠的真实数据图像文件,根据海底声波不同层界反射特征,对比分析了脉冲信号声强图像变化情况,探讨了基于浅剖数据声强图像提取淤泥层厚的方法。试验证明该方法可以达到当前钻孔资料所能达到的精度范围。     

基于AutoCAD的海底浅地层剖面成图方法

研究了基于AutoCAD二次开发进行海底浅地层剖面计算机成图的方法,设计了包含数据输入、坐标提取、投影计算及自动加载等功能的VBA程序,实现了海底浅地层剖面的计算机自动成图。     

改进区域生长算法的海洋航道浅剖底质层界智能识别

海底勘测对海洋资源开发利用保护、海洋工程建设和国防安全等具有重要意义,浅地层剖面仪是一种能够勘测海底浅表层底质分布的声学设备,目前剖面仪的底质识别精度取决于操作者的主观性,可靠性较差,为提高效率和解译精度,需进一步研究底质层界自动识别模型。本文提出了适用于海底底质层界识别且不需要人工干预的区域生长改进算法,即在灰度映射和噪声剔除研究的基础上,研究根据迭代最大类间差算法提取图像层界骨架信息,将骨架信息作为初始生长点位,以流变特性修正生长指向,结合灰度加权映射曲线和峰谷波长约束生长邻域,通过本文算法分割层界,提取边缘、连接成线,从而实现海底底质层界识别。连云港港航道浅剖实测数据试验证明,本文算法能够有效识别底质层界,且识别精度达到厘米级,满足海底底质解译分析要求。     

海底基岩高程测量中浅地层剖面仪数据处理方法研究

本文从浅地层剖面仪在海洋地球物理探测中的应用为出发点,介绍了浅地层剖面仪采集数据的构成后,提出了一种基于ESRI公司ArcGIS平台数据处理方法,并结合某跨海大桥工程桥墩附近基岩高程测量的实例,证明了该方法的快速、有效性,最后提出了对于浅地层剖面数据处理方法的结论与展望。     

海底路由勘察自动化成图技术研究

海底路由勘察综合图是海底电缆管道路由区的海底地形地貌、海底面状况和工程地质条件勘察成果的综合反映,是路由设计施工的重要依据。目前综合图的绘制需要大量人工编辑,缺乏批量生产能力,本文研究了路由勘察数据特征,利用AutoCAD VBA开发技术实现了水深数据分级分色展绘、地形剖面成图、浅地层剖面解译数据剖面投影以及成果图框的自动化生成,应用证明该技术对降低作业难度、提高内业处理效率具有较高的实用价值。     

Teledyne Benthos TTV-301声学深拖系统在海底微地形地貌调查中的应用

介绍Teledyne Benthos TTV-301声学深拖系统的构成、海上作业模式以及声学数据获取方式,以南海某海域实测声学数据为例,对获取的多波束水深数据、侧扫声呐数据、浅地层剖面数据进行精细处理,获取高质量的水深图像、高分辨率的侧扫声呐图像和高精度的浅地层剖面图像。对同一海底微地形微地貌在不同声学影像上的反射标识进行对比分析,建立声学3D模型,形成海底浅表层的立体探测。实验结果验证了声学深拖系统在海底微地形地貌调查中的有效性与可行性,并可取得理想的效果。     

改进剖面匹配和EKF对SAR影像道路半自动提取

道路提取作为典型的线状目标提取,是遥感影像目标解译的研究热点。合成孔径雷达（SAR）影像包含了丰富的物理特性,能够全天时、全天候地获取影像数据,已广泛应用于道路提取中。传统的道路提取方法分为全自动和半自动方法。全自动道路提取会出现漏检和错检,需要大量的人工后处理。半自动方法结合人工干预,是对计算机的计算能力和人工解译准确性的有效折中。提出了用一种改进剖面匹配和扩展卡尔曼滤波（EKF）的方法对SAR影像道路进行半自动提取的方法。首先构建了道路提取模型,其次通过改进剖面匹配算法获取准确的观测值,最后利用EKF对观测值进行更新获取道路最优估计值。选取美国缅因州Howland地区L波段UAVSAR数据和海南陵水地区X波段机载SAR数据进行实验,结果表明,该方法在较少人工干预的情况下,能够对复杂场景道路进行有效稳健的提取。     

联合灰度突变和方向约束的浅剖层位自动拾取

针对目前浅地层剖面数据处理中层位人工拾取法存在的低效和受人为因素影响显著等问题以及半自动拾取法人工参与频繁的现状,提出了一种利用灰度突变和层位方向约束的浅地层层位自动拾取方法。首先,根据回波序列对浅地层层位的峰谷响应,给出了基于灰度突变的层位预拾取方法;其次,基于连续原则,提出了层位追踪和滤波方法,实现了离散层位点连续化和异常点剔除;然后,顾及同层位ping序列相关性及层位方向,提出了基于方向约束的层位生长法,实现了间断层位连接;最后,在此基础上给出层位拾取流程,并借助实验进行了验证。     

一种车载激光扫描点云中路面坑槽自动提取方法

以车载激光扫描点云数据为研究对象,提出一种剖面线自适应曲线拟合的坑槽自动提取方法。首先对点云进行地面滤波,获取地面点云;然后绘制路面连续剖面线,通过点云提取剖面线上网格节点的高程,并进行高程高斯平滑处理;之后对剖面线节点进行最小二乘曲线拟合,以符合角度约束的高曲率点作为候选坑槽边界点;最后对候选坑槽边界点进行聚类去噪优化,提取坑槽轮廓以及面积和深度信息。以车载移动测量系统获取的某段道路点云数据为例进行实验,实验结果表明,该方法能准确提取规则、不规则及凹陷形坑槽,提取结果与人工量测结果具有较高的一致性。     

声学深拖系统在海底冷泉调查中的应用

结合冷泉区天然气羽状流气柱的特征和已有的探测成果,文中使用新型的声学深拖在疑似冷泉点附近开展试验性调查。利用搭载在深拖上的高分辨率侧扫声呐和Chirp型浅地层剖面仪及多波束系统获取冷泉点附近的侧扫声呐数据、海底浅部地层剖面数据及多波束水体数据。3个疑似冷泉在侧扫声呐图像上呈现明显的亮斑,多波束水体数据可探测冷泉并确定冷泉位置,在浅地层剖面数据上可见清晰的声学反射空白带,指示天然气水合物的运移通道,同时在冷泉点3附近还发现一个新的冷泉异常点。研究结果表明,采用深拖作业,结合多种声学技术手段,可对冷泉目标物进行立体声学探测,为冷泉的快速勘查与识别定位提供科学可靠的技术依据,验证先前调查手段和分析方法的正确性。     

浅地层剖面系统延迟计算方法研究

浅地层剖面系统在进行海底探测时,定位数据与声学剖面数据之间不可避免地存在着延迟误差,该误差在进行海底精细探测时将会引起较大的海底目标定位误差。本文提出基于同一测线探测法的延迟校正方法,求取系统延迟值,能够大幅度提高海底目标探测的定位精度。试验结果显示,该方法能够在水上动态环境中实现海底目标的精确定位。     

蓟县国家地质公园

位于天津市蓟县县城北。总面积342平方公里,中心区面积9平方公里。主要地质遗迹为中上元古代地层剖面和古生物化石。蓟县中上元古代地层剖面,以其岩层齐全、出露连续、保存完好、构造简单、顶底界限清楚、变质极浅而得天独厚。地层剖面北起长城脚下的下营镇常州村(九山顶),南至蓟县县城的府君山,分布长度24公里,东西宽平均350米,代表了距今18     

基于多层DEM表面模型的地层结构的三维可视化

通过建立多层DEM表面模型构造三维地层结构，讨论了利用不规则三角网模型以绘制多层三维地层模型和三维剖面的技术和方法，并在微机上进行了实现。     

海底浅层空间可视化方法研究

目前海底浅层声学剖面系统获取的空间数据成果缺乏直观、形象的表达方式,仅以二维图表形式提供海底浅层沉积物信息,文章结合相关可视化技术,基于浅地层声学剖面空间数据特征,提出了基于IDL体绘制的海底浅层空间三维可视化方法,取得了较好的表达效果。     

地层接触关系自动化识别系统的设计与实现

本文提取并归纳出地质图中地层间接触关系的类别及特征,结合以往地层接触关系的传统人工识别方法研究,提出一种新型、高效的基于规则集构建的地层接触关系自动化识别方法。基于该方法研究设计出自动化识别算法,并利用最新的GIS技术开发出地层接触关系自动识别系统,该系统成功应用到庐山地层接触关系判别上,并取得很好地效果,验证了本次研究的可行性。     

利用GA-NN模型反演声速剖面的众源水深数据声速改正

针对当前众源水深数据后处理过程中缺少高精度的实测声速剖面,导致测深数据质量偏低的现状,提出了一种基于遗传算法优化反向传播神经网络（genetic algorithm-back propagation neural network,GA-NN）模型反演声速剖面的声速改正方法。首先,利用历史声速剖面群进行正交经验函数分析,提取特征向量与重构系数范围;然后,结合海区的历史声速场数据训练GA-NN模型;最后,将海表声速数据输入模型反演声速剖面,并分析不同方法下的声速剖面分别进行声速改正后的水深和位置误差。实验结果表明,在复杂的海底地形下,与现有方法相比,所提方法反演的声速剖面更适用于众源水深数据的声速改正,削弱了声速误差的影响,提高了众源水深数据的处理精度。     

多波束海底地形畸变校正与声速剖面反演

提出了一种多波束测量声速剖面反演方法。即采用EOF(empirical orthogonal function)算法,对测区实测声速剖面数据进行模态向量提取,以多波束测量声速改正不完善引起的地形畸变程度为依据构造适应度函数,通过遗传算法优化声速剖面的重构系数,实现声速剖面反演。实验结果表明,反演的声速剖面能有效改正声速误差引起的海底地形失真,显著提高了多波束水深测量数据精度和处理效率。     

基于ArcGIS和Google SketchUp的三维地质剖面绘制方法

为降低人工绘制地质剖面图的劳动强度,并直观、逼真地反映地质勘查成果,提出一种基于ArcGIS和Google SketchUp的三维地质剖面绘制方法.通过ArcGIS的VBA程序调用DBF表中的钻孔数据生成三维矢量线,利用ArcGIS的空间查询功能提取各地层钻孔3D矢量线并存储成CAD文件,利用SketchUp的手绘工具快速绘制三维地质剖面线,并自动生成剖面多边形表面.实验表明,该方法具有操作简单、直观和速度快的特点,可为构建三维地质实体模型和地质解译与分析工作提供强大技术支持.     

基于光谱磁化率模型的黄土剖面地层划分

黄土剖面地层划分对于古地震研究具有重要意义,当前黄土地层的精细划分是一个薄弱环节。磁化率是土壤和沉积物的一个重要参数,能反映一定的沉积环境变化,常用来作为地层层序划分的标记。但离散的磁化率在反映黄土剖面地层结构空间展布特征时,会出现以点带面、以偏概全的问题。本研究选取平原区一处剖面为例,利用高光谱遥感具有图谱合一,光谱分辨率高,可以定量反演地表物理化学参数,分析地表物理化学过程的特点,探索建立光谱与反映地层韵律变化的磁化率之间的光谱模型,并将其应用到黄土剖面上,进行黄土地层结构特征分析。研究结果表明,基于光谱特征建立的磁化率模型精度较高(R~2﹥0.95),其得到的剖面磁化率强度分布图较好地展示了地层结构空间展布特征,为黄土剖面地层划分提供了依据。     

改进邻域结构与轮廓分析的LiDAR点云立交桥提取

由于缺乏有效并具有针对性的方法以及传统遥感影像的2维局限性,城市立交桥点的识别与轮廓提取存在较大困难。本文基于机载LiDAR点云数据提出一种城市立交桥的提取方法。首先,通过基于局部平面约束的剖面点分割方法,利用多方向扫描线建立改进的剖面邻域点云组织结构,从而提取出立交桥种子点。然后,利用Alpha-shape算法定位立交桥轮廓,并获取立交桥初始点。最后,利用区域增长的方法提取出完整结构,同时获取立交桥轮廓。实验结果表明,从提取结果上获取的立交桥长度、宽度以及形态等指标与人工量测结果相近,具有较高的准确度。