实体数据模型在航行指南信息组织中的应用

针对当前海图表达航行环境不完备、多种有效信息不能有效集成等不足,提出利用实体数据模型构建航行指南信息数据库的方法。文中介绍了实体数据模型,提出了航行指南信息数据集成的组织方法,构建了航行信息数据模型,并开发了航海图文信息系统,实现了航行指南信息的管理查询和应用。实验表明,基于实体数据模型的航行指南信息组织方法正确、有效。     

面向海图生产的多源数据集成方法

针对传统海图生产中资料处理工序多、集成困难的特点,提出面向海图生产的多源数据集成方案,对该方案中的空间基准统一、数据模型统一和要素编码的统一等问题给出了相应的集成方法,并采用数据格式转换的方式进行了集成实验,为数字海图生产和数据的进一步融合奠定了基础。     

海图特殊水深的定量识别分析方法

针对当前海图制图过程中作业人员识别特殊水深效率低下、易发生错漏等缺点,借鉴坡度的概念,定义了图示坡度及其计算方法;通过分析海图水深大小与其之间间隔距离的关系,借鉴当前海道测量学中对特殊深度的分级标准,对特殊水深的判断及分级标准设计了明确的量化分级指标,提出了一种海图特殊水深的定量识别分析方法。实验结果表明:所提方法能准确识别特殊水深;作业效率明显高于当前普遍使用的手工识别方法;将特殊水深分为强、中、弱三个等级,可为以后给不同等级的特殊水深设计有区别的海图符号提供参考依据。     

适用于海岛的ICESat-2高程控制点提取方法

针对海岛控制信息获取困难这一现实问题,提出一种基于ICESat-2 ATL08数据的海岛高程控制点提取方法。首先,通过水域掩膜标记与参考高程数据,去除数据中的海域点与粗差点,降低后续处理的数据量;然后,综合分析大气环境、信噪比、数据完整性等因素对高程值的影响,构建多参数约束初步筛选数据;最后,充分利用数据中的已有参数信息,结合控制点精度指标设计自适应地形阈值对高程控制点进行精细化提取。以波多黎各部分离岛及美属维尔京群岛高精度DEM(Digital Elevation Model)数据验证所提取高程控制点的准确性,实验结果表明：相较于原始数据,本文方法提取的高程控制点在平地、丘陵和山地区域的平均绝对误差与中误差分别从2.65 m/7.23 m、3.92 m/7.65 m、4.93 m/8.29 m减小为0.28 m/0.61 m、0.46 m/0.79 m、0.63 m/0.89 m;在保证精度的前提下,本文方法提取的高程控制点数量显著多于现有方法;利用本文方法,可从海岛区域提取一定数量、精度可靠的高程控制点,能为后续全球海图修测与质量控制提供有力数据支撑。     

顾及不确定度的数字水深模型内插方法

提出一种顾及不确定度的数字水深模型(DDM)内插方法.计算数据来源不同的水深不确定度,构建水深数据权重配赋中加入不确定度的数据内插模型,实现水深内插点的不确定度估计.试验证明,所提方法提高了DDM的构建质量,并可评估内插水深的不确定度.     

航海图水深模型用于水下地形匹配定位的选取分析

系统分析了航海图水深模型(DDM)直接应用于水下地形匹配定位的可行性,给出了航海图DDM作为水下地形匹配基准图时比例尺的选取要求。首先,在经典TERCOM算法的基础上,构建基于航海图DDM的水下地形匹配定位算法;然后,将地形标准差不同的2个试验区均匀地划分为100个匹配区,并构建比例尺为1∶20 000到1∶200 000的航海图DDM;最后,分别以这些航海图DDM作为匹配基准图,进行匹配定位试验。试验结果表明:(1)改进后的TERCOM算法可以直接采用航海图DDM作为地形匹配基准图进行匹配定位;(2)为减少误匹配的发生,应选取比例尺大于1∶25 000的航海图DDM作为地形匹配基准图。     

基于航路二叉树的航线自动生成方法

针对航线自动生成中存在贪婪性的弱点,提出了基于航路二叉树的航线自动生成算法。实验结果表明,所提方法能克服现有航线自动生成算法中的贪婪性,提高航线最优化结果的质量。     

利用曲面求交提取低潮线的方法

针对当前常用的低潮线提取方法不能适应较大区域范围的现状,提出一种基于曲面求交的低潮线提取方法。首先,在顾及潮滩带状分布特点的基础上,采用单向分区策略构建潮滩数字高程模型;然后,综合利用验潮站和网格潮汐模型计算的低潮面值,采用TCARI (the tidal constituent and residual interpolation)方法,构建曲面形态（连续无缝）的沿岸低潮面模型;最后,对所构的两个模型进行曲面求交,提取沿岸低潮线。试验结果表明,当提取低潮线的区域较大时,所提方法能明显提高低潮线的提取精度。     

基于动态水位的涉水距离和深度计算方法

涉水距离和深度计算是登陆决策分析中的重要内容。针对传统方法的不足,本文提出了一种基于动态水位的涉水距离和深度的计算方法。根据瞬时水位,动态地求定实时水线和登陆点之间的坡度,从而可动态地得到涉水距离和深度。实验证明,此方法与传统方法相比,所计算的涉水距离和深度在准确性上有明显提高。     

航海图等深线化简质量的定量评估指标与方法

针对当前对航海图等深线化简的质量评估仅能靠经验定性分析、无法进行定量评估这一局限,从航海安全性、航行资源表达和平滑性准则出发,分别定义了扩深长度、平均扩深距离、缩深面积、等深线的弯曲度与光滑离差等质量评估指标,提出了相应的评估方法,并推导出了相关的计算公式。实验结果表明,定义的指标能分别从航海安全性、航行资源表达和平滑性3个方面较为明确合理地反映航海图等深线化简的质量;所提评估方法能定量评估等深线化简的质量,克服了传统经验方法只能定性分析的不足。