高精度测深侧扫系统在载人潜水器中的应用

为提升"蛟龙号"载人潜水器海底综合探测能力,介绍一种采用多子阵海底自动检测—子空间拟合的信号参数估计技术的高精度测深侧扫声纳系统。该系统安装于载人潜水器的两侧,能够测量海底的微地形地貌以及海底和水中的目标,同时获得探测区域高分辨率的地形图和地貌图。通过介绍该高精度测深侧扫系统的工作原理、技术指标及系统组成,结合"蛟龙号"载人潜水器试验性应用航次获得的高分辨率地形地貌数据,对该系统在载人潜水器中的应用和海底地形地貌探测结果进行了分析和展望。     

不规则三角网数字水深模型缓冲面快速构建的滚动球加速优化算法

针对TIN_DDM缓冲面构建与应用中存在的数据类型特殊、算法效率与模型精度不匹配的问题,本文将滚动球模型应用扩展至TIN_DDM缓冲面的构建过程。在分析滚动球模型构建精度局限的基础上,建立了滚动球半径关联的滚动球模型整体精度控制方法;结合大数据量TIN_DDM缓冲面多次构建的应用效率需求,阐明了关键采样点与滚动球半径对TIN_DDM缓冲面构建效率的影响规律;设计了TIN_DDM缓冲面构建关键采样点的判定准则,建立了关键采样点与滚动球半径的数值关联关系;提出了一种基于滚动球加速优化模型的TIN_DDM缓冲面快速构建算法,算法时间复杂度为O(n)。试验结果表明:本文算法可实现任意缓冲半径条件下TIN_DDM缓冲面的多次快速构建,且算法精度控制在2σ内。     

面向双/多变量的连续面域拓扑图可视化方法

面域拓扑图是一种利用区域面积大小定量表达区域属性信息的可视化方法。由于其区域面积本身已经表示某一变量,因此这更有利于双/多变量的制图表达。针对目前基于面域拓扑图的双/多变量表达方法中存在的难以表达相邻区域之间基本状况和不利于不同地理现象的空间分布规律及差异表达的问题,本文提出一种面向双/多变量的连续面域拓扑图可视化方法。首先通过格网密度补偿和积分步长逐步试探的方法对基于扩散模型的连续面域拓扑图生成算法进行部分优化,完成基本变量的表达,然后分别通过空间内插和符号扩展完成第2和第3变量在连续面域拓扑图中的表达。最后以慕尼黑市人口密度和银行/ATM分布(双变量)数据以及奥格斯堡市人口密度数据、幼儿园分布以及规模数据(多变量)为试验数据进行可视化,并通过实证分析验证了该方法的有效性和优越性。     

ArcGIS与MapGIS在数字矢量化中的应用比较

MapGIS和ArcGIS都是数字矢量化工作中常用的软件。通过大量的实践工作,本文研究了数字矢量化中的几个典型问题:影像配准、复杂的面状要素矢量化、软件自动矢量化,分析了用这两种软件解决这些问题的方法并比较异同。最终得出结论:这两种软件进行矢量化时差异不大,但Arc GIS的建库和检查能力比较强,推荐在矢量化时使用。     

基于PNAT描述的三维地籍ArcEngine开发方法

针对三维地籍对二维数据兼容不良问题,本文基于PNAT模型,利用ArcEngine开发出城镇三维地籍系统。通过对三维地籍要素进行描述与表达,推演出地上地下三维宗地体,并在ArcGIS中构造出三维宗地体模型。实验证明,运用ArcEngine开发的三维地籍系统,可完美兼容已有二维地籍数据,极大地减少了开发成本,提高了效率,同时系统兼具ArcGIS提供的分析功能,稍加改进即可实现自定义查询,实现三维地籍图属联合分析。基于ArcEngine的三维地籍开发是一种效率高、功能丰富的二次开发方法,其数据兼容性及空间分析功能明显优于其他非GIS二次开发平台。     

基于LOG算子的侧扫声呐图像水下小目标检测算法研究

针对侧扫声呐图像噪声干扰严重、分辨率低、目标轮廓模糊等特点,提出了一种基于LOG算子的侧扫声呐图像水下小目标检测算法。首先,根据侧扫声呐图像中水下小目标成像特点,对声呐图像进行滤波及聚类分割,大幅降低图像中噪声;然后,采用斑点检测思想,提取侧扫声呐图像中疑似目标区域;最后,基于自动阈值分割算法对声呐图像进行分割,获取目标区域二值图像,使用二阶矩估计目标尺度,剔除虚假目标,最终实现水下小目标准确检测。实验结果表明：该方法计算速度快、检测成功率高,对侧扫声呐图像中的水下小目标具有良好的检测效果。     

基于投影变换的线阵旋转扫描相机标定方法

针对线阵旋转扫描相机标定数据难以获取及模型解算不稳定的问题,提出了一种基于投影变换的线阵旋转扫描相机标定方法。首先构建了一种新的线阵旋转扫描相机成像模型,该模型可以根据相机旋转平台参数、线阵旋转扫描相机成像平面与其切平面的位置关系将旋转扫描图像投影为框幅式图像;然后根据构建出的成像模型,采用直接线性变换法和非线性优化方法进行相机标定和参数优化。试验结果表明,此方法简单易行,具有较高的精度。     

基于GDAL的ADS100推扫式像片数据自动生成

ADS100推扫式数码航摄仪广泛应用于遥感影像获取,国家基础地理信息中心为提高航空摄影资料科学管理水平,针对推扫式资料整理工作提出指导标准。像片数据作为重要资料列入提交成果序列,当前生产ADS100推扫式像片方式需经过多步骤处理,需大量人工操作,过程复杂且效率低下,本文深入分析推扫式像片数据生产规范,提出基于GDAL的ADS100推扫式像片数据自动生成方案,并基于Visual Studio平台开发出像片自动生成软件,可大幅提高推扫式像片数据生产效率,为ADS100数据提交提供保障。     

基于飞行安全的北京大兴国际机场障碍物普查实践

飞行安全是机场通航的必备条件,可靠的飞行程序是飞行安全的重要保障,飞行程序设计所需的基础资料中,地面障碍物数据是极其重要的基础数据。本文根据飞行程序设计对于障碍物基础数据的具体要求,结合北京大兴国际机场障碍物普查工作的开展实施,从障碍物的认定到障碍物的测量梳理出了一套具体的作业方法,经过实际验证,通过该作业方法采集提供的障碍物数据完全满足要求,为同类型的大型普查项目开展实施提供了强有力的参考借鉴。