多波束声纳图像整体灰度不均匀及中央波束区反射异常校正方法

多波束声纳图像多条带之间存在灰度不均匀,中央波束区反向散射强度数据存在异常,不利于进一步利用回波数据。论述了多波束声纳图像整体灰度不均匀的产生原因以及中央波束区反向散射强度异常的主要因素。对声纳图像灰度不均衡进行了有效改正,鉴于中央波束区数据的特点给出了对中央波束区的反向散射异常数据的改正方法。     

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...     

GPS无验潮多波束水下地形测量技术的分析与应用

介绍了GPS无验潮多波束水下地形测量的基本原理及方法要点。以琼州海峡跨海通道工程水下地形测量为例,对GPS潮位修正及多波束水深测量结果进行了分析。结果表明,综合运用GPS RTK和多波束测深技术进行宽水域水下地形测绘,可有效提高测量精度和工作效率。     

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。     

多波束声纳和侧扫声纳数字信息的配准及融合

提出了基于等深线和轮廓线的同名特征点配准法，它组合测深数据和回波强度图像信息，从等深线和轮廓线段中提取特征点，对同名特征点使用二次多项式拟合方法确定变形模型，实现不同数据源的配准。使用小波进行融合处理，采用交叉熵对结果进行评价。用模拟数据进行了验证，取得了理想的效果。     

多波束测深系统在1:2000水下测量中的应用分析

本文通过浑河(抚顺-沈阳段)1∶2000比例尺水下地形测量项目,在省内没有完整水下测量项目先例可以参考的情况下,对如何实施水下数据获取,如何确定最佳船速,采用多大波束入射角,既能保证精度又能提高测量效率进行了一系列的实验,得到了最可靠的数据,并总结了利用IMAGENEX DT101多波束测深仪进行水下地形测量的一些关键技术,为今后进行水下测量项目提供了借鉴的经验。     

顾及地形复杂度的多波束测深数据抽稀算法

多波束测深数据具有海量特性,在使用过程中常需对其进行抽稀处理。针对现有抽稀算法的结果无法兼顾舰船航行安全与海底地形真实表达的问题,提出一种新的多波束测深数据抽稀算法。在根据海底地形复杂程度的不同实现地形复杂程度分类的基础上,针对平坦、一般和复杂3类不同复杂程度的地形区域提出不同的抽稀策略,使得抽稀过程顾及航行安全"取浅"原则的同时能够保留海底真实地形特征。与常用抽稀算法网格最浅点法和不规则三角网法进行对比实验,结果表明:本文算法抽稀结果在海底地形表达真实性上明显优于网格最浅点法,同时能够避免不规则三角网法抽稀时可能出现数据空白区域的问题,抽稀结果能够满足后期海图制图和海底地形构建的数据需求。     

多波束声纳测深瞬间到达角和旅行时的精确确定

详细论述了多波束测深系统的幅度检测方法，指出了传统的BDI和WMT检测方法的缺点，提出了回波最大强度优先法。它首先采用基于中值滤波、局部方差检测和小波分析相结合的方法来定位异常数据，然后将一个发射接收周期的幅度数据看作二维信号，从图像处理角度来分割高峰值区，从而得到高精度、可靠的DOA和TOA，并使用模拟数据进行了分析，证明了算法的优越性。     

基于Skyline的水下多波束测深数据应用

探讨了多波束测深数据的获取方式及处理流程,通过程序开发将其转换为Skyline点云数据格式,采用二次开发的方式,完成了"水下点云数据管理应用系统",实现了水下多波束测深数据在Skyline大场景中的应用。     

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。     

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.     

多波束测深表层声速误差的动态影响及改正方法

表层声速不准确会对多波束测深波束的归位产生影响,对于平面换能器阵,使波束角产生偏差,从而影响波束最终位置,但Snell常数保持不变;对于曲面换能器阵,虽然波束未束控不产生波束角偏差,但Snell常数发生改变,会使波束在传播过程中出现折射误差,对深水环境测量不利。对于表层声速误差带来的水深误差,外部波束比内部波束受到的影响更严重。当表层声速无法实时准确获取时,根据内外部波束对水深的影响大小识别表层声速误差的存在,通过逐步调整表层声速值,计算波束指向角差值,再重新进行声线跟踪,计算改正后的波束位置,消除其带来的水深的影响,完成表层声速误差的改正。文中用实测数据进行了验证,对多波束测深数据质量的改善有一定的参考意义。     

多波束测深数据抽稀准则研究

本文通过对多波束测深(采样)数据DTM结构的分析,结合目前多波束测深数据处理和海图编辑、使用的现状和目标,提出了三种抽稀准则:航行安全性准则、地形完善性准则、线性化准则,并建立了相应的数学模型,为后续的多波束测深数据抽稀方法的实现提供了依据和理论基础。     

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。     

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。     

Smart 3D数据的三维模型重建

针对Smart 3D生成的实景三维模型是一个三角网集合,并不能直接应用于数字城市建设、土地利用管理与城市规划的问题,该文提出了Smart 3D数据三维模型重建的方法:研究了基于分割过滤方法,提取高精度数字高程模型;基于参数化建模、纹理重建方法构建了建筑物三维模型。利用敦化市的倾斜影像进行了实验。实验结果表明:三维重建模型精度高、效果好、提高了自动化的程度,实现了城市建筑物模型的单体化。     

水声环境仿真及其可视化技术研究

针对水声环境对舰艇声纳探测效能的显著影响以及主要海域海洋环境特点,建立了浅海和深海水声环境仿真模型,实现了对海区水声环境的快速、准确预报。提出了基于3维声场纹理预积分的水声环境体可视化方法,实现了对水下声场的直观表达与多维分析,从而为水声环境的认知、教学训练以及决策支持提供了有效手段。     

基于三维声呐点云的河口水闸水下结构安全评估

河口水闸水下结构安全对于水闸工程、整个河道,以及周边居民地的安全具有重要意义。在低可视度的水体环境中,采用传统人工潜水探摸方式进行水下结构安全检测效率低下。为提高效率,三维扫描声呐逐步应用于相关水下结构的安全检测中。本文以BlueView BV5000型三维扫描声呐系统在苏州河河口水闸水下结构的实测数据为基础,经滤波、测站拼接等处理过程,利用所得三维声呐点云对该水闸的水下结构进行安全评估。采用人工探摸方式对评估结果进行验证,结果表明,三维扫描声呐在水下结构安全评估中具有优越性,可为后续运维保障提供数据基础。