多波束数据内业处理方法研究

多波束数据内业处理主要依靠CARIS软件进行,其自动滤波结果中往往包含较多异常数据点,传统的处理方式是依靠人工编辑剔除异常数据,导致内业处理时间较长、效率很低。针对这一问题,本文提出了利用自研点云滤波工具提高多波束数据内业处理效率的方法。首先对传统的多波束数据处理流程进行了介绍,分析了影响总体处理时间的主要问题;其次对自研的点云滤波工具进行了介绍,并借助于该工具对传统的多波束数据处理流程进行改进;最后通过对实测数据进行处理来验证本文提出的方法。实验结果表明,本文方法处理结果与人工编辑结果水深差值中误差仅为0.083 m,但处理时间极大缩短,内业处理效率得到了很大提升。     

基于聚类分析的多波束测深数据滤波方法研究

现有的多波束测深数据滤波方法,在滤波效果和有效信息的保留问题上还不够完善。文中提出对测深数据滤波时,先设定小阈值,尽可能地剔除错误数据,再对滤出数据作聚类分析回收有效信息,防止信息丢失。     

精密多波束测量中时延的确定方法研究

针对精密多波束测量中多波束系统与GPS系统间存在时间延迟的问题,提出了两种确定时延的方法,即坐标匹配法和竖向时序相似法。前者需根据NMEA0183电文和NAV电文中坐标对及其对应时标确定时延;后者根据GPS与heave呈现船体垂直运动时序的一致性,通过质量控制、姿态改正和垂直运动波形的相似性来确定时延。两种方法在时延确定中均取得了较高的精度。     

多波束测深数据系统误差的削弱方法研究

在多波束数据处理中,系统误差一般很少被顾及,部分文献采用两步滤波法削弱了系统误差的影响,但所建模型的可靠性较差。半参数(非参数)法在系统分析了测深数据系统误差来源以及各误差源间相互比例关系的基础上,对系统误差进行分解,确定系统误差各贡献成分的函数模型;根据估计点位,结合已确立的模型,计算各贡献成分对系统误差的贡献量;综合各贡献量,获得估计点深度的系统误差,进而在原始深度数据中消除系统误差的影响。     

TerraSolid与ArcGIS相结合的海量多波束数据成图处理方法

针对海量多波束数据数据量大、处理成图困难的特点,本文提出了利用TerraSolid软件对海量多波束数据进行质量检查与抽稀,再通过ArcGIS软件进行制图处理的方法。实际生产应用证明该方法可靠、方便,提高了作业效率。     

多波束测深异常数据检测与剔除方法研究综述

针对多波束测深数据处理在测深异常数据检测与剔除方法上存在的不足,综合分析了近几十年国内外研究人员在多波束测深异常数据检测与剔除方法方面的研究成果,根据工作原理将其分为基于数据统计理论和基于函数或统计推值比较两类方法,选取中值滤波、小波分析、CUBE算法、趋势面滤波、最小二乘支持向量机滤波法等典型的多波束异常数据检测方法进行重点介绍,并通过列表的方式对不同检测方法进行优缺点对比分析。最后总结了多波束测深异常数据检测与剔除方法研究的现状和趋势。     

多波束水体影像中噪声干扰的削弱方法研究

多波束水体影像在水下目标探测和识别方面具有较高的应用价值,但受波束旁瓣效应、第三方声呐干扰及复杂的海洋环境噪声等影响,水柱影像中噪声严重,给图像质量和水下目标探测及识别带来较大困难。在分析噪声来源及成因的基础上,根据其空间分布特点,提出了基于强度分布规律的异常"弧圈"检测与消除方法和基于图像交集和差集运算的背景噪声削弱方法,实现了水体影像中噪声的综合抑制,保留目标的同时改善了水体影像的质量。     

MRU位置偏差二次探测及多波束异常条纹地形消除方法研究

针对多波束测深数据中常出现的沿航迹向异常条纹在浅水影响显著,传统方法机理不完善和异常消除不彻底问题,基于多波束数据处理原理分析成因,认为主要由于诱导涌浪未补偿或姿态传感器（motion reference unit,MRU）位置偏差量测不准带来的诱导涌浪补偿残余所致,为此提出基于往返测线测深点对深度不符值的MRU位置偏差二次分段探测方法和异常条纹消除方法。首先通过最近平面点搜索,发现同名点对;然后分段构建深度不符值与欲探测的MRU位置偏差关系模型,并借助支持向量机回归参数抗差估计法估计位置偏差;最后给出修正模型,消除测深数据中异常条纹影响。实验表明,所提方法从机理上较彻底地消除了异常测深条纹影响,也为MRU安装偏差探测提供了一种新方法。     

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。     

多波束与侧扫声呐图像区块信息融合方法研究

针对多波束声呐图像和侧扫声呐图像在位置和分辨率上的互补性及实践中对高质量海床地貌图像的需求,提出了基于两套声呐图像信息融合获取高质量海床地貌图像的思想和方法,研究了SURF匹配算法,提出了ISURF改进算法;基于独立和联合评价参数,对4种图像融合算法进行了深入研究,给出了适合声呐图像融合的最优算法及完整的两套图像融合过程,并用试验进行了验证。     

Seafloor sediment classification based on multibeam sonar data

The multibeam sonars can provide hydrographic quality depth data as well as hold the potential to provide calibrated measurements of the seafloor acoustic backscattering strength. There has been much interest in utilizing backscatters and images from multibeam sonar for seabed type identification and most results are obtained. This paper has presented a focused review of several main methods and recent developments of seafloor classification utilizing multibeam sonar data or/and images. These are including the power spectral analysis methods, the texture analysis, traditional Bayesian classification theory and the most active neural network approaches.     

Seafloor sediment classification based on multibeam sonar data

The multibeam sonars can provide hydrographic quality depth data as well as hold the potential to provide calibrated measurements of the seafloor acoustic backscattering strength. There has been much interest in utilizing backscatters and images from multibeam sonar for seabed type identification and most results are obtained. This paper has presented a focused review of several main methods and recent developments of seafloor classification utilizing multibeam sonar data or/and images. These are including the power spectral analysis methods, the texture analysis, traditional Bayesian classification theory and the most active neural network approaches.     

多波束后向散射数据地形校正的算法研究

利用多波束反向散射数据进行海底底质分类是目前多波束声纳系统应用的一个热点研究方向.然而,由于海底不规则地形的影响,多波束声纳接收的反向散射信号,往往不能够真实表达海底底质的性质.因此,消除地形对多波束反向散射数据的影响是提高海底底质分类精度的一个重要步骤.本文基于多波束系统的特点,在详尽分析了地形对多波束反响散射数据影...     

Simrad EM多波束反向散射强度数据精处理研究

本文在探讨多波束反向散射强度与海底底质类型关系的基础上,主要针对目前广泛使用的Simrad EM系列多波束,详细描述了在数据获取期间系统进行的实时补偿,分析了反向散射强度数据中残留的入射角和波束模式指向性等因素的影响,给出了相应的改正方法。计算结果表明,本文给出的方法可对反向散射强度数据进行有效的处理,为正确使用声纳图像进行海底底质的判读提供了保证。     

抗差估计的多波束测深数据内插方法

针对传统多波束测深数据网格化内插方法抗差性不足的问题,该文将抗差估计理论应用于网格化内插方法中。基于不确定度指标建立了距离不确定度联合加权内插模型,在该模型的权函数中引入了等价权,同时给出了等价权设计方案及迭代初值确定原则,以增强模型的抗差性;介绍了一种节点邻域参考点合理选取方法,给出了改进内插法实现的基本步骤,最后通过实测数据对反距离加权法、联合加权法及改进方法内插水深质量进行比较。结果表明,改进方法内插结果要优于另外两种方法,可应用于多波束测深数据网格化处理中。     

基于多波束声纳数据与反射模型的水下地形重建

利用多波束声纳数据重建水下地形,构建高空间分辨率的数字高程模型(DEM)对于在复杂水下区域的物质勘探、目标检测等方面有重要实用意义.然而,多波束声纳系统直接获得的测深数据空间分辨率有限本文基于多波束声纳系统采集的稀疏测深数据(空间位置)和密集回波强度数据(图像性质)来构建水下复杂地形高空间分辨率数字高程模型.利用采集的...     

基于LBV变换的TM数据水体提取新方法

TM数据经典水体提取方法存在对细小水体的漏判和对山体阴影的误判两方面缺陷。本文基于LBV变换提出了B分量阈值法和LBV关系法两种新的水体提取方法。实验结果表明:两种新方法的漏分精度分别为2.54%、2.73%,误分精度分别为15.71%、13.39%,整体提取效果优于经典方法。     

基于多源空间数据的河道水域变化监测方法研究

近年来,随着经济社会的快速发展,河道水域占用情况日益增多,严重影响河道防洪、排涝等正常水域功能的发挥。以浙江省省级河道为例,以覆盖浙江全省的高分辨率航片、省级基础地理信息数据等多源空间数据为基础,结合测绘和水利标准,提出基于多源空间数据的河道水域变化监测方法。方法充分利用高精度的基础测绘空间数据,保证成果的可靠性,同时符合水利部门的规定,能够满足水利部门的实际需要。研究结果表明,2008-2012年间,浙江省省级河道水域减少情况严重,主要减少类型为建设用地。方法为水利部门全面、客观地掌握水域的无序占用情况提供了一种有效手段。