二次CUBE滤波算法及在边坡乱石区测深数据处理中的应用

针对传统CUBE（combined uncertainty bathymetry estimation）算法在水下边坡乱石区多波束测深数据滤波中表现出的水深估计不准确、地形特征模糊和粗差剔除能力不足等问题,基于乱石区测深数据特点,提出二次CUBE滤波算法,给出了位置和水深同步估计的思想和方法、顾及地形梯度的平面和水深不确定度传递模型、参考水深的多重估计和优选新算法,以及顾及地形梯度的二次水深估计模型,综合实现了乱石区水深的准确估计和粗差的自动准确检测。试验表明,本文给出的方法实现了粗差的自动准确剔除,提高了传统CUBE算法水深估值的精度,算法效率和抗差性更强,形成的地形特征更加准确。     

顾及非格网数据考虑地形改正的GPS水准高程拟合

系统地分析了目前常用的确定高程异常的重力法和几何法在山区GPS网中的局限性。提出了一种顾及非格网数据考虑地形改正的GPS水准高程拟合法,同时对利用非格网数据和内插格网概略大地高所造成的影响也进行了估计。建议在地形起伏较大地区,借助地形图内插部分特征点作为虚拟GPS观测值,参与整体内插计算,有助于提高计算精度。     

海洋导航定位技术及其应用与展望

根据水上和水下环境的区别,系统论述了各种海洋定位导航技术及组合定位导航技术,比较了它们的优缺点和适用范围,介绍了它们的应用现状及展望。     

多波束系统安装偏差整体校准的地形特征匹配方法

针对目前多波束测深系统采用patch test方法、基于去耦性原理确定多波束系统安装偏差因理论不完善带来的实施复杂、计算精度偏低问题,提出了一种多波束系统安装偏差整体校准新方法。首先将地形转换为图像;再利用相关条带地形图像,借助SIFT匹配算法,获取了匹配点对;最后基于匹配点对坐标,利用附有不等式约束的最小二乘平差方法,实现了多波束系统安装偏差的整体解算。试验验证了该方法在简化实施过程、改善安装偏差校准精度方面的有效性。     

海洋时空基准网的进展与趋势

全球时空基准网是获取地球时空信息的基础设施,它包括地基时空基准网、空间时空基准网和海洋时空基准网3个部分,其中海洋时空基准网的建设尚属起步阶段。先就海洋时空基准网的概念及内涵进行了分析,并从海洋定位导航基准、高精度海洋水平及垂直定位基准等角度介绍并分析了其发展现状及未来趋势。海洋时空基准网的主要构建方式是综合运用GNSS（Global Navigation Satellite System）卫星定位、水下声学定位以及压力传感器等技术将全球统一的时空基准传递到海洋表层、内部和底部。它的建设在我国还属于空白,故需结合国情、配合国家战略规划大力推进;指出当前全球和各国海洋环境监测的需求普遍甚旺,而现有海洋环境监测网多为局域网络,未与时空基准网融合,故海洋环境缓变或快变的时空位置不清楚或不精确,因此,将海洋时空基准网与海洋环境监测网融合起来建设,实现效益、效率和功能的互补提升,显得尤为重要和紧迫。在此基础上还认为,融合后的海洋时空基准网与环境监测网加上通信和数据交换功能,以实现海洋环境精准监测并进行海洋信息传输的目的,进而逐渐推进以形成具有时空位置属性的全球性海洋环境感知认知网络,即为海洋物联网。进一步探讨设想:将海洋物联网与海底通信光缆链接起来,同时通过海面浮标观测舱与通信卫星链接起来,就构成了有时空位置属性的海洋互联网。最后认为,我国应加快建立以中国周边海域为主的精密动态海洋时空基准和环境监测网,并通过国际合作开展全球性海洋时空基准与环境监测网的布设。     

利用TERCOM与ICCP进行联合地磁匹配导航

为解决地磁匹配导航中TERCOM算法精度较差I、CCP算法容易产生局部收敛且匹配速度较慢的缺陷,提出了一种联合TERCOM与ICCP的水下地磁匹配导航新方法。对此算法中的粗匹配及其性能进行了分析,同时,对精匹配及改进ICCP算法进行了研究,解决了传统匹配导航算法精度、速度及完备性不能兼得的问题。     

长期验潮站潮位观测误差的综合探测及修复方法研究

在分析潮位观测值中粗差和系统误差特点及现有检测和修复方法的基础上,提出了一种基于潮汐调和分析、概率论与数理统计相结合的潮位误差综合探测和修复方法。在长期潮位站实现了粗差和系统误差的准确探测和修复。     

精密海洋测量与数据处理技术及其应用进展

随着我国海洋经济向深海、远海推进,精密海洋测量及数据处理技术得到迅速发展。简要地介绍了武汉大学测绘科学与技术学院在海洋大地测量、海底地形地貌信息获取、水下导航定位、潮汐潮流数据处理及应用、海底底质探测和分类等方面的最新研究进展,对我国的海洋测绘发展具有一定的借鉴和促进作用。     

基于遗传算法的BP网络实现海底底质分类

本文利用灰度纹理共生矩阵和两个分维数作为特征矢量,采用遗传算法训练BP网络,进行海底底质监督分类。以海底侧扫声纳图像为例,通过实测数据验算,取得了理想的效果。     

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。