多波束与单波束测深数据的融合处理技术

本文在全面分析和总结多波束海洋测深主要误差源的基础上，提出通过相邻条带测深数据融合处理进行多波束测深系统偏差补偿方法；并提出以单波束测深数据作为控制，进一步提高多波束测深整体测量精度的数据处理方案；详细讨论了数据融合处理中的数值解算可行性和稳定性问题，相应提出了两步平差方法。本文最后使用我国自行研制的条带测深系统实测数据验证了上述方法的有效性和可靠性。     

六、P24 测量仪器

CH991327 EM950多波束测深系统及其在海底光缆路由调查中的应用/周兴华(国家海洋局第一海洋研究所)…∥海洋测绘。—1998(3)。—29～33 多波束测深系统以条带测量的方式,可对海底地形和地貌做全覆盖、无遗漏的测量,为目前世界上进行海底测绘的最先进的大型组合设备。我国已首次将多波束技术运用到工程项目的勘测中,将该系统用于亚欧光缆的路由调查,完成测线7000多公里。图2参5 CH991328 双频测深仪的终端实现/崔海英(无锡海鹰加科电子设备有限公司)∥海洋测绘。—1998(3)。—34～41     

多波束测深数据的误差分析与处理

在系统分析多波束测深数据的误差来源与性质的基础上,介绍了条带式多波束测深仪所采用的误差处理的理论模型。针对海洋测量的特点,特别强调了基于趋势面分析的粗差探测与剔除和相邻条带数据的整体拼接以及对航向误差的改正等关键问题。本文介绍的误差处理模型对保证多波束测深系统必要的精度和数据质量有着重要的实际意义。     

声惯一体单波束测深系统在长江河道勘测中的应用

现如今单波束测深系统及多波束测深系统已经在长江河道水下地形测绘中广泛应用,人们对于内河航道水下地形数据的精度要求也越来越高,声惯一体单波束测深系统很好地解决了传统单波束测深精度不高及多波束测深系统安装操作复杂且对测量水域条件要求较高等问题。本文针对声惯一体单波束测深系统在长江河道勘测中的实际应用情况,与传统单波束及多波束测量数据进行对比分析,结果表明声惯一体单波束测深系统能够很好地满足长江河道高精度测量的需求。     

四、海洋测量学

CH20020383 多波束换能器元线偏移对多波束测深质量的影响/肖付民(大连舰艇学院海洋测绘系)…∥测绘通报.—2001(7).—27～28,31通过理论分析和实例数值计算,分析了多波束航线偏移对所探测海底点平面位置和深度的影响,阐述航线偏移的校正和改正方法。图5表3参3 (刘敏)     

EM2040C多波束系统在采砂量监测中的应用

多波束测深技术在现代水下地形测量中发挥着重要作用,已应用于海洋测绘和内陆水体水下地形测绘中。本文介绍了EM2040C多波束系统的基本组成和性能,并以系统在海砂资源开采监测中的应用为研究对象,探讨了海砂开采量监测的技术方法和数据处理过程。研究结果证明,EM2040C多波束系统能够快速、高效地获取海底地形数据,其精度满足相关规范要求,可推广应用于海砂开采量监测中。     

利用卡尔曼滤波改正多波束数据声速整体误差

针对传统多波束测深系统从误差源进行平差的后处理方式受声速误差等因素影响较大的应用局限,提出了以相邻条带中央波束构建的每ping海底地形趋势线作为先验信息,利用卡尔曼滤波(Kalman filter, KF)对声速整体误差影响下的测深数据系统性误差进行改正的方法。首先,提取测深数据准确性相对较高的相邻条带的中央波束数据,对多波束每ping测深点所在的区域海底地形构建大致走向的趋势线;其次,利用检测线中央波束与主测线交叉重叠部分的数据,得到观测值的偏差和所构建海底地形趋势线的偏差;最后,结合得到的偏差,以构建的趋势线作为先验信息对测深数据利用卡尔曼滤波进行改正,并对改正后的数据进行精度分析与评估。实验表明,对于声速整体误差引起的海底地形畸变,利用卡尔曼滤波能够对边缘波束的系统性误差进行有效的改正。     

极浅水深与岸边地形一体化快速测量及数据整合方法研究

针对目前在内陆湖泊、江河等水域的水下地形测绘力量比较薄弱、技术依然传统、效率不高等问题,本文利用船载多波束测深系统集成三维激光扫描系统和多源数据融合处理方法,高效实现了水域周边陆地与水下地形数据一体化获取及地形图制作,为海岸带及内陆河道水库测绘提供了技术依据,具有一定的工程意义.     

多波束测量误差分析

结合波束测量系统在海洋水深测量中的实际应用,系统分析多波束测深数据的误差来源与性质,对保证多波束测深系统必要的精度和数据质量有重要的实际意义。     

四、P229海洋测量学

CH990307 利用小波变换降低环境噪声对测深数据的影响/徐卫明(大连舰艇学院海洋测绘系) ∥东北测绘.—1998(2).—7～8 针对测深数据在环境噪声处理中存在的问     

利用BP神经网络剔除多波束测深数据粗差

针对多波束单ping水深数据多呈现较为复杂的曲线形式的现象,提出了基于逆传播（back propagation,BP）神经网络的多波束测深数据粗差剔除方法,即依据BP神经网络具有从输入到输出的映射功能,构建适应多波束单ping水深数据复杂曲线的训练学习算法进行曲线拟合。考虑地形之间的延续性进行相邻ping水深数据间的相关性分析,纵向检查定位并剔除粗差。通过实测多波束测深数据验证该方法的有效性,并与不确定性与测深学联合估值滤波以及交互式滤波方法进行比对分析,结果表明该方法可以有效剔除多波束测深数据中的粗差。     

基于GDI+的多波束测深数据可视化研究

多波束测深数据的可视化处理是提高数据处理效率和精度的有效途径。本文针对多波束测深数据的密集、数据量大的特点,探讨了基于GDI+实现多波束测深数据处理可视化的基本流程和关键步骤,给出了几种实用的坐标变换模式,提出基于图像的绘图模式实现了多波束测深数据的快速绘制和刷新,提高了绘制和刷新速度,满足了测深数据可视化处理的要求。     

MF多源测深数据融合方法及大洋水深模型构建

针对全球深海测深数据来源复杂、精度差异大、难以融合构建高精度数字水深模型(digital bathymetric model,DBM)的问题,提出一种适用于深水区多源水深数据融合的MF法(merge-fusion),并将其应用到马里亚纳海沟"挑战者深渊"的DBM构建中。该方法通过"合并-融合"的技术路线,将多波束、单波束、电子海图数据与通用全球海洋地形数据(general bathymetric chart of the oceans,GEBCO)有机地融合在一起,在保留高分辨率地形细节特征的同时,合理填补了数据空白区。使用该方法构建"挑战者深渊"高精度DBM并与GEBCO数据进行对比,结果表明,该方法融合的DBM能更好地反映精细的地形特征信息,具有重要的实际应用价值。     

多波束和机载激光测深位置归算及载体姿态影响研究

我国继研制成功多波束测深系统后,正在着手研制机载激光测深系统。本文根据以上两种测深新技术的特点,全面推导了条带式深度测量位置归算的严密计算公式及其相应的精度估算公式,在推演过程中,充分顾及了海洋测量的动态效应即载体姿态的影响。本文最后还结合我国自行研制的实际系统参数数据,对位置归算改正的量值大小进行了数值计算和精度评定。     

深水多波束测深系统现状及展望

多波束测深系统在与航迹垂直的平面内一次能够给出几十个甚至上百个深度,获得一条一定宽度的全覆盖水深条带,大大提高了海底地形探测效率。本文首先介绍了多波束测深的基本原理和系统组成,然后系统介绍了L3 ELAC Nautik、Teledyne(原ATLAS)和Kongsberg等公司的深水多波束测深系统,并以中科院声学所深水多波束系统为例,分析了国内发展情况,最后展望了深水多波束测深系统的发展趋势是更高的测深分辨率、更高的测深精度、更大的覆盖范围、更强的水体探测和更便捷的探测成图。     

多波束测深数据残余误差精细处理

便携式多波束测深系统在安装和作业过程中可能产生各类误差,包括安装误差、航行中抖动误差、运动传感器安装偏差等。现有的多波束处理商业软件只能在其内置模块上进行有限的分析和校正。文中以某沉船为例,简述多波束测深数据的精细处理方法。     

多波束测深系统在水库测量中的应用

在介绍多波束测深系统的组成及基本性能的基础上,讨论了影响多波束测深系统测量精度的主要因素;并针对水库测量的应用特性,分析了多波束测深系统在水库测量中的主要技术流程和处理方法,提出了不同产品应用的解决方案。     

基于选权迭代法的单波束测深数据粗差探测

单波束测深技术因其成本低、精度高、操作简单等特点被广泛应用于水下地形测量,然而在声速设定正确的情况下,测深仪的观测值仍会存在一定数量的粗差。本文针对单波束测深数据中的粗差问题,利用三次曲面函数构造格网模型,采用选权迭代法进行抗差估计,对观测值中的多个粗差迭代降权,以提高水下地形模型精度。本文结合西江某航道码头水下地形测量工程实例,对单波束测深数据进行处理和水下地形建模,验证了该算法在单波束测深数据粗差探测和水下地形建模中的可行性和有效性。     

三峡库区水下地形多波束扫测

本文介绍多波束测深系统在三峡库区水下地形测绘上的应用,探讨在库区水下地形扫测中多波束测深系统可采取的扫测方法。积累经验,为长江河床演变测量提供科学依据。     

多波束测量技术在海底地形浅点探测中的应用

多波束测量技术在现代海洋测绘工作中已经得到了广泛的应用,逐步取代了传统的单波束测量。本文结合工程实例介绍了多波束测量系统的安装、调试、数据编辑、三维成图等方面内容,探讨了多波束测量技术在海底地形浅点探测中的应用,分析了多波束测量技术在浅点探测中的优势、不足以及解决问题的方法。