侧扫声纳标准数据存储格式制定及应用

为了解决我国近海专项调查获取的大量格式不同的侧扫声纳数据统一管理及应用问题,本文在XTF、SDF、Qmips、JSF等几种常用侧扫声纳数据格式解析的基础上,根据实际工作需要,以XTF格式为基础,制定一种新的侧扫声纳数据存储格式(SSF)作为标准数据格式。同时编制程序软件将不同格式的侧扫声纳数据转换成标准格式,并将测线信息、元数据信息统一输出,实现了海量多源异构侧扫声纳数据的统一管理,建构起不同格式侧扫声纳数据管理与应用之间的桥梁,利于更好地将侧扫声纳数据应用于海底地形地貌及海底信息的研究中。     

基于C#的侧扫声纳数据管理及可视化软件设计与实现

深入分析目前侧扫声纳数据管理及可视化存在的突出问题,针对天然气水合物资源勘查及海洋地质调查中侧扫声纳数据的特点,基于C#语言实现了侧扫声纳数据管理及可视化软件的开发,并通过实测数据对软件进行验证,实验结果表明,该软件能够满足海量级别的侧扫声纳数据处理、管理及可视化的需求,为科学高效地管理及展示侧扫声纳数据提供了基础。     

侧扫声纳图像几何纠正技术研究

侧扫声纳系统是现代海洋测绘与制图的重要工作，通过对原始声纲图像进行严格的几何纠正，使其具有精确的地理编码参考特性，从而扩展声纳图像的应用领域，无疑具有重要意义。本文在分析侧扫声纳系统及原始声纳图像成像特性的基础上，针对声纳图像的几何纠正问题，建立了一个实用的几何纠正模型，并通过实验验证了模型的正确性。     

基于数据融合的侧扫声纳图像预处理

论述了基于数据融合的侧扫声纳图像处理的特殊过程。根据现代侧扫声纳系统的特点，提出了利用声线跟踪法进行斜距改正，同时对目标阴影区进行了处理；对文献[1]的灰度不均衡的改正算法进行了改进。利用小波变换检测出灰度突变区，根据剔除突变区后计算的灰度改正系数进行航向上的灰度改正，并用模拟数据和实际数据进行了验证；鉴于波束展宽效应对远场目标造成的拖尾效应，论述了对拖尾效应使用的去卷积的改正算法。     

基于改进 GLCM 的侧扫声纳影像分类研究

提出一种基于改进GLCM的算法IGLCM用于侧扫声纳影像的分类,IGLCM反映像素与其邻域像素的灰阶联合分布,全面描述像素与其邻域像素所在区域的纹理特征。利用GLCM和IGLCM分别提取4种纹理特征,应用支持向量机对侧扫声纳海底底质进行分类。研究结果表明,IGLCM分类精度优于GLCM,更适合侧扫声纳分类。     

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。     

一款侧扫声纳数据处理软件的研发与应用

从侧扫声纳及其数据处理的原理和方法出发,自主开发了一款侧扫声纳数据处理软件,可实现侧扫声纳原始数据自动格式解析、参数提取统计、质量检查、瀑布图显示、增益调整、斜距校正等功能,并能够在侧扫声纳数据瀑布图回放的同时进行镶嵌图的制作。该软件系统已在国家海洋信息中心对我国近海海洋综合调查与评价(908)专项的侧扫声呐数据处理工作实践中得到应用,并收到较好的效果。     

一种针对侧扫声纳图像的数字镶嵌技术方法

以南海某海域实测侧扫声纳数据为例,研究侧扫声纳图像的数字镶嵌技术方法,对关键步骤进行详细的阐述。通过对原始侧扫声纳数据进行导航数据校正、海底线跟踪、斜距改正、TVG校正、船速校正、地理编码与重采样、拼接与镶嵌等处理,生成大区域、大范围、高分辨率、无缝拼接的侧扫声纳图像。实验结果证明声纳图像数字镶嵌技术的有效性,并取得理想的效果。     

侧扫声纳探测水下障碍物时拖曳速度的探讨

本文介绍了影响侧扫声纳拖曳速度因子，并提出了实际工程中设计拖曳速度的一般方法。     

基于GLCM的侧扫声纳影像纹理数据库设计

根据侧扫声纳影像的特征,提出了基于灰度共生矩阵(gray level co-occurrence matrix,GLCM)纹理分析的声纳影像纹理提取方法,对不同的纹理特征参数进行量化分析,生成侧扫声纳纹理图像,并建立侧扫声纳图像纹理数据库,实验结果验证了该算法的有效性和可行性。     

基于轮廓的侧扫声呐图像配准

针对侧扫声呐图像存在局部畸变,导致共视目标不一致的问题,本文提出了一种基于轮廓的侧扫声呐图像配准方法。首先提取图像中目标轮廓并计算每个轮廓点的环境上下文描述,以环境上下文的χ²检验统计量作为代价函数;然后通过使得所有匹配点对的代价和最小,获得轮廓点的对应关系;最后使用正则化的薄板样条函数对图像变换关系求解,建立轮廓内部像素的对应关系。试验结果表明,本文方法能够较好地保证共视目标的一致性,具有一定的借鉴价值。     

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.     

运用三维声纳图像的水底全景拼接与绘制

针对海量声纳图像多帧配准引起的误差累积问题,该文提出了一种基于三维声纳图像的水底全景拼接与绘制方法。首先通过相邻两帧图像最近邻点迭代,并结合GPS、姿态仪信息和X84控制点剔除方法,减少非重叠区域控制点对的存在以提高配准精度,实现相邻帧图像精确配准。然后采用四元组参数对所有精确配准矩阵进行拟牛顿最优化处理,获取所有声纳帧之间最佳配准关系,减少多帧配准引起的累积误差,实现三维图像高精度全局配准。湖试与海试实验结果表明,该方法有效地减少了海量声纳图像多帧配准引起的累积误差,实现了三维声纳图像水底全景高精度拼接与绘制,达到了预期目标。     

电子政务中基于XML的空间数据交换格式研究

电子政务应用中,常需要将不同来源的空间数据进行集成,基于XML的数据交换是对空间数据集成的有效方式之一。笔者参与了某电子政务空间辅助决策示范工程的空间数据交换格式研究。本文讨论电子政务中基于XML的空间数据交换格式的设计目标、遵循原则、数据模型和矢量数据交换格式中的关键点。最后给出一个建议的用于电子政务的空间数据交换格式的XMLSchema框图。并对地球信息交换格式国家标准提出了几点改进意见。     

采用密度聚类算法的兴趣点数据可视化方法

针对目前对兴趣点数据的主要可视化方法均无法从宏观角度清晰地描述其分布规律及特征的问题,提出了基于密度聚类算法DBSCAN的兴趣点可视化方法。采用DBSCAN算法对兴趣点数据进行聚类及可视化,既有效地解决大数据量时兴趣点数据重叠遮盖的问题,又在宏观角度上发现其分布规律且在细节层次上保持数据的位置精确度。在学区房选址的应用中,将常用的兴趣点可视化方法与聚类可视化相结合,可以较为直观地选取合适的学区房。     

基于Web服务的多源Argo数据共享与可视化应用研究

本文分析了当前海洋Argo观测数据在数据和模型共享与应用方面存在的不足,结合Web Service技术,提出在分布式网络环境下将海洋Argo数据与应用模型封装为Web服务的方式,实现多源海洋Argo数据集成与可视化应用的方法。基于该方法构建了"多源海洋Argo数据动态集成与远程可视化系统平台"。通过该平台的构建,为用户提供海洋Argo数据的透明的Web应用,实现了基于网络对多源海洋Argo数据的集成与交互式可视化表达。     

基于多分辨率分析的LiDAR数据处理与可视化

基于多分辨率分析的数据滤波算法对于地形变化单一但地物和地形区别明显的场景,地形多变但连续且地物和地形区别明显的场景具有非常优越的滤波效果.研究基于多分辨率分析的数据滤波算法的基本原理,在Visual C++6.0平台上编程实现该算法,建立LiDAR数据处理与可视化系统,详细介绍各功能模块的实现方法和功能,实现由LiDA...     

一种基于地形轮廓匹配的地理数据AR可视化新方法

地理数据的增强现实可视化技术,是地理信息科学可视化的一个重要的发展方向.作者针对结构特征明显的区域,初探了增强现实技术在地学可视化领域的应用.首先,分别提取视频影像数据的可视轮廓和DEM地形数据的水平轮廓,将两种地形轮廓匹配,实现地理数据的地理坐标系与视频影像的图像坐标系之间的配准,最后模拟了地理数据基于视频影像的AR...