测线间非采样点水深值的平滑效应研究

为了表述和评价水深原图及海图水深数据对海底地形的表征能力,引入了水深插值平滑效应新概念,分析了航海图海道测量及海图编辑综合的水深数据选取特性,给出了测线间水深插值平滑效应的评价指标和方法,并进行了实例统计计算,计算结果表明了方法的可行性和有效性。     

顾及水深的单波束测深系统误差改正方法

为解决单波束测深系统利用单一延迟值改正往返断面位移精度低的问题,在分析单波束测深系统误差产生原理基础上,得出往返断面位移是由系统延迟引起的固定差和换能器偏角引起的与深度相关比例误差共同作用的结果,通过建立水深与往返断面位移之间的数学模型,证实水深与断面位移具有极高相关性.利用求取单波束系统延迟及换能器偏角参数,对同一测...     

水深测量改正值的探讨

水深测量历来都不被重视,其原因有二:(1)认为水下地貌由于水的活动性强,相应地变化莫测;(2)对水下地形要求精度不高,只要达到能够通航就可以。据联合国调查,在全世界128个沿海国家中,只有57个国家有测海域的能力,这种施测能力也大半为自己国家国防需要,由海军施测一些自己临海水域,确保自己船只的安全,因此就以海测来说,世界各国都没有很好地进行,需要施测海域的国家,如挪威占全国海域80％,英国占57％,法国占64％,荷兰占40％,所有商船上有一半恐怕还是采用的英国海军部印刷的海图在航行,其中很多是1935年旧法施测,错误与误差都很严重,所以发生了1971年旅游轮“昂蒂叶”号;     

基于Landsat-8遥感影像和LiDAR测深数据的水深主被动遥

主被动遥感结合反演远海岛礁周边水深信息,不仅可以有效弥补传统测深方法覆盖范围小且费时费力的不足,也可为航运安全、海洋减灾、生态环境保护等领域提供基础资料。以夏威夷瓦胡岛周边水深反演为例,应用Landsat-8多光谱遥感数据和机载Li DAR测深数据,开展了不同密度Li DAR测深数据对水深多光谱遥感反演精度的影响分析、不同水深网格化处理方法对水深遥感反演结果的影响分析和基于少量Li DAR控制区块的大区域水深反演能力分析三方面的研究工作。结果表明:(1)Li DAR测深数据密度的改变对水深反演结果的影响不大,变化后的水深反演结果与原始的水深反演结果相比,平均相对误差变化在0.3%以内,平均绝对误差变化在0.03m以内;(2)采用均值格网处理方法的多光谱遥感水深反演精度要略高于采用中值格网处理方法的水深反演精度,具体体现在均值的平均绝对误差要比中值的低0.04~0.05 m,平均相对误差低1%~10%,反演结果的残差分布显示在0~2 m和20~25 m的水深段内均值统计法的残差分布更集中且其平均值接近于0 m,而在其它水深段二者的残差分布基本相同;(3)基于少量Li DAR控制区块的大区域遥感水深反演结果较为理想,两个检查区块的水深反演结果 R2、平均绝对误差和平均相对误差分别为:0.877,1.66 m,3.5%和0.941,1.62 m,28.4%。反演结果分段分析表明各水深段内反演的精度都比较理想,平均绝对误差除20~25 m水深段外,均低于2.5 m,平均相对误差除0~2 m,2~5 m外,均低于25%。     

数字海图水深的自动综合探讨

海图上的水深具有以点代面的特殊性质,不仅是影响载负量的关键,而且水深点的不同形态和密度又是海底地形特征的反映。因而,只有经过海底地形特征的识别,同时参照海底地形的综合原则,才能实现水深综合的自动化。     

基于Landsat-8遥感影像和LiDAR测深数据的水深主被动遥感反演研究

主被动遥感结合反演远海岛礁周边水深信息,不仅可以有效弥补传统测深方法覆盖范围小且费时费力的不足,也可为航运安全、海洋减灾、生态环境保护等领域提供基础资料。以夏威夷瓦胡岛周边水深反演为例,应用Landsat-8多光谱遥感数据和机载Li DAR测深数据,开展了不同密度Li DAR测深数据对水深多光谱遥感反演精度的影响分析、不同水深网格化处理方法对水深遥感反演结果的影响分析和基于少量Li DAR控制区块的大区域水深反演能力分析三方面的研究工作。结果表明:(1)Li DAR测深数据密度的改变对水深反演结果的影响不大,变化后的水深反演结果与原始的水深反演结果相比,平均相对误差变化在0.3%以内,平均绝对误差变化在0.03m以内;(2)采用均值格网处理方法的多光谱遥感水深反演精度要略高于采用中值格网处理方法的水深反演精度,具体体现在均值的平均绝对误差要比中值的低0.04~0.05 m,平均相对误差低1%~10%,反演结果的残差分布显示在0~2 m和20~25 m的水深段内均值统计法的残差分布更集中且其平均值接近于0 m,而在其它水深段二者的残差分布基本相同;(3)基于少量Li DAR控制区块的大区域遥感水深反演结果较为理想,两个检查区块的水深反演结果 R2、平均绝对误差和平均相对误差分别为:0.877,1.66 m,3.5%和0.941,1.62 m,28.4%。反演结果分段分析表明各水深段内反演的精度都比较理想,平均绝对误差除20~25 m水深段外,均低于2.5 m,平均相对误差除0~2 m,2~5 m外,均低于25%。     

与岸线协调的水深自动选取方法

针对当前水深自动选取中水深点与岸线的协调匹配问题,提出了一种与岸线协调的水深自动选取方法。通过分析资料水深点与岸线的平面位置关系,提取出与岸线协调的待选水深点;从航海安全角度考虑,优先选取浅水深点;在此基础上,分别定义水深点与岸线弯曲处、平直处的协调度,并建立协调度评估模型;通过定量计算协调度,选取出与岸线协调匹配的水深点。实验结果表明,所提方法能在岸线弯曲处优先选取出协调的水深点,同时能保证在岸线平直处附近所选取的水深点分布合理;所提方法能够较好地考虑水深点与岸线的图上位置关系,避免水深注记中断岸线、水深注记"上陆"的情况出现。     

海道测量定位与测深的延时效应

本文对海道测量中定位与测深的延时效应进行了分析,给出了对系统性延时效应的探测改正方法。香港海域的试验数据证实了该方法的有效性,该方法可编制为一个附加软件用于高精度海道测量的数据处理。     

顾及特征水深点距离重分配的反距离加权插值算法

水深是反映海底地形地貌的最基础要素,对缺失的水深点进行准确的插值能帮助有效地表达海底地形地貌起伏形态。针对海底地形变化复杂的区域,传统的反距离加权插值法存在只考虑样本水深点与待插值水深点之间的距离,而忽略了样本水深点之间的空间相关性的问题。本文提出了一种顾及特征水深点距离重分配的反距离加权插值算法。该算法首先对离散的水深点构建特征水深线,在特征水深线的基础上,提取特征水深线上的特征点作为特征水深点;然后在所有样本水深点到待插值水深点距离之和不变的约束下,提出距离重分配的量化指标;最后构造出一个顾及特征水深点距离重分配的IDW插值算法模型。实验结果表明,在海底地形变化复杂的区域,顾及特征水深点距离重分配的反距离加权插值算法与传统的IDW、自然邻域插值、样条函数插值算法等相比,能有效提高水深点的插值精准度。     

基于GPS精密单点定位技术的水深测量

首先阐述了水深测量的两种作业模式：传统人工验潮水深测量和GPS无验潮水深测量,对两种作业方式作了简单的比较。简要介绍了GPS精密单点定位（PPP）的基本原理,给出了GPS无验潮水深测量数学模型。然后,针对传统水深测量作业模式的弊端,提出采用GPS精密单点定位技术进行无验潮水深测量作业,并从静态和动态定位两个方面验证了PPP技术进行无验潮水深测量作业的可行性。     

ADO和MATLAB技术在水深注记点处理中的应用

介绍了ADO数据访问技术和M atlab图形绘制技术,对在VC环境下如何调用ADO和M atlab进行了论述,并将该技术成功应用于海岸带地形图水深点处理。     

谈我国沿岸基本比例尺水深测量定位方法的改革

50年代到60年代我国沿岸海洋基础测绘工作主要为1:2.5万水深测图,70年代至今,沿岸基础测绘工作为1:1万水深测图。几十年来这些艰苦的测绘工作都是由我海军测绘官兵完成的,填补了一项又一项海洋测绘的空白,为国防和国民经济建设提供了及时、可靠的资料,所以《测绘法》明确规定我国海洋基础测绘工作由海军主管是历史的必然,也是对我海测官兵几十年辛勤工作的肯定。据此我们可以自豪地宣布:经我们测绘提供的各项成果具有国家水准,反映了我国海洋测     

基于GIS黄河口拦门沙区域水深线的自动提取

为了能够实现黄河口拦门沙区域水深线的自动提取,结合ArcGIS Engine分析了水深线提取的步骤和给出了程序实现的关键代码,实现了黄河口拦门沙区域水深线的自动提取,并成功应用于黄河口地理信息系统。     

基于CUBE算法的多波束测深数据自动处理研究

对CUBE算法自动处理多波束测深数据的模型建立、格网节点的多重估计和最优估值选取准则进行了详细介绍,深入分析了多重估计的实用性,并通过实测数据对该算法进行实现.利用了抗差Kalman滤波改进CUBE算法.通过模拟数据对改进的CUBE算法进行实验,验证了算法改进的必要性.     

LS-SVM算法中优化训练样本对测深异常值剔除的影响

在验证趋势面滤波是最小二乘支持向量机算法取特定参数解的基础上,利用 LS-SVM 所构造的海底趋势面对测深异常值进行剔除。 为了克服 LS-SVM 解非稀疏性的缺点,同时抑制偏差较大的训练样本对海底趋势面构造的影响,提出并实现了一种基于局部样本中心距离的训练样本优化方法。 为了检验该算法的有效性,选取实测的多波束测深数据进行验证,结果表明在训练样本优化的基础上,通过调整 LS-SVM 的参数可以得到更为合理的海底趋势面,测深异常值地剔除也更为有效。     

一种瞬时水深模型的碍航区自动提取方法

为了提高舰船航行实时规避碍航区的效率,提出了一种瞬时水深模型的碍航区自动提取方法。采用潮汐模型实时预报航行区域的动态水位,利用静态水深和动态水位构建瞬时水深模型;依据舰船的安全等深线,自动追踪瞬时水深模型的浅水碍航区,顾及航行区域的人工碍航区等因素,采用多边形合并算法进而获取瞬时水深模型的碍航区。实验证明:本文所提方法切实可行,能够实时自动地获取瞬时水深模型的碍航区集。     

一种基于海图水深的碍航区自动提取方法

航碍区的提取是舰船航线分析与自动生成的基础。文中提出了一种基于海图水深的碍航区自动提取方法。该方法通过水深三角网的约束构建,安全等深线的自动追踪和碍航区的分析,实现了碍航区自动生成和表达。实验证明,所提方法可以根据安全水深变化,自动提取适应于不同舰船的碍航区。     

结合贝叶斯特征选择的近海水深反演方法研究

针对现有近海水深数据获取周期长、危险性大,难以满足大范围近海水深数据高时间分辨率测量的问题。本文以辽东湾地区为研究区域,提出了一种结合贝叶斯特征选择的改进LightGBM近海水深反演方法。该方法对首先依据贝叶斯特征选择方法对13个波段及波段比值特征进行优选;其次基于地理空间加权模块计算输入变量的权重;最后基于LightGBM反演模块对水深数据进行反演研究。本文选用辽东湾200个不同空间位置的数据样本作为测试集,验证本文方法和LightGBM模型在近海水深反演任务中的精度。结果表明,本文方法的皮尔森相关系数（r）值为0.946,均方根误差(RMSE)为0.265?m,偏差(bias2)为0.017,平均绝对百分比误差(MAPE)为0.031。反演精度及稳定性均优于经典LightGBM模型,能够适应于近海水深反演。     

全球和区域水深图生产的进展

本文叙述了在促进水深图生产方面所开展的工作情况。包括国际海道测量组织(IHO)在目前和历史上对大洋水深图(GEBCO)的作用、政府间海洋学委员会(IOC)在开发区域海底地形图方面与IHO合作中所做的工作。由摩纳哥Alben一世国王发起的GEBCO到现在已经是第五版了,这一版是以数字光盘形式出版的DEBCO数字海图集。