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机载激光Lidar+单波束无人船在海外水电测绘项目中的应用分析

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第6期 0009-0013页

作者：张政祥孙冬飞崔硕轩机械工业勘察设计研究院有限公司陕西西安710021 中工国际工程股份有限公司北京100080

海外水电站项目测绘存在不可控因素较多,在前期进场准备阶段,需做好充分的调研和安排。水电站选址多位于人迹罕至的丛林地段,河岸地势陡峭,河流比降大。合理选择实施方案和测绘设备显得尤为重要,本文以西部非洲某水电站项目测绘工程为例... 详细信息

海外水电站项目测绘存在不可控因素较多,在前期进场准备阶段,需做好充分的调研和安排。水电站选址多位于人迹罕至的丛林地段,河岸地势陡峭,河流比降大。合理选择实施方案和测绘设备显得尤为重要,本文以西部非洲某水电站项目测绘工程为例,使用无人机载Lidar和无人船测深系统展开水上、水下一体化作业,从工作效率、成本控制、成果质量方面上取得了不错的成效。实践表明:①在非洲丛林飞行,选择合理的飞行参数,激光透射率高,点云密度能满足制图要求。②利用点云粗分类提取初始地表面,通过迭代运算,可建立合理的DEM模型。③机载Lidar和无人船测深系统在非洲水电项目大范围地形测量工程中具有参考意义。

关键词：机载Lidar 单波束无人船测深系统点云分类

基于单波束和浅剖仪探测的刘家峡水库泥沙淤积分析

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泥沙研究 2023年第3期48卷 52-57页

作者：舒旸郭建明中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃省油气资源研究重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

针对刘家峡水库因黄河上游水土流失导致的泥沙淤积问题,采用单波束测深和浅层剖面法调查水库泥沙淤积状况。使用单波束测深仪测得水库水深数据,与刘家峡水库建库前遥感资料相对比,确定刘家峡水库淤泥分布范围。利用浅层剖面法探测水库... 详细信息

针对刘家峡水库因黄河上游水土流失导致的泥沙淤积问题,采用单波束测深和浅层剖面法调查水库泥沙淤积状况。使用单波束测深仪测得水库水深数据,与刘家峡水库建库前遥感资料相对比,确定刘家峡水库淤泥分布范围。利用浅层剖面法探测水库淤泥厚度分布,分析浅层剖面原始资料,提高其信噪比,去除多次波等因素的干扰,从而从各剖面中得到淤泥厚度。计算得出水库现有泥沙淤积量为12.62亿m^(3),平均淤积厚度为15 m,最大淤积厚度为30.11 m,泥沙主要淤积于水库的黄河入水口和库区原黄河河道。单束波和浅层剖面探测结果可为淤泥治理和后期开发利用提供科学依据。

关键词：刘家峡水库水库淤泥探测单波束浅层剖面技术

声惯一体单波束测深系统在长江河道勘测中的应用

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测绘通报 2022年第9期 162-166页

作者：沙红良费新龙叶飞陈绪刚长江水利委员会水文局长江下游水文水资源勘测局江苏南京210011 湖北海派海洋科技发展有限公司湖北武汉430223

现如今单波束测深系统及多波束测深系统已经在长江河道水下地形测绘中广泛应用,人们对于内河航道水下地形数据的精度要求也越来越高,声惯一体单波束测深系统很好地解决了传统单波束测深精度不高及多波束测深系统安装操作复杂且对测量水... 详细信息

现如今单波束测深系统及多波束测深系统已经在长江河道水下地形测绘中广泛应用,人们对于内河航道水下地形数据的精度要求也越来越高,声惯一体单波束测深系统很好地解决了传统单波束测深精度不高及多波束测深系统安装操作复杂且对测量水域条件要求较高等问题。本文针对声惯一体单波束测深系统在长江河道勘测中的实际应用情况,与传统单波束及多波束测量数据进行对比分析,结果表明声惯一体单波束测深系统能够很好地满足长江河道高精度测量的需求。

关键词：单波束多波束声惯一体长江河道勘测

无人机LiDAR和单波束测深在道路勘测中构建DEM的应用研究

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无人机LiDAR和单波束测深在道路勘测中构建DEM的应用研究

作者：杨犇江苏海洋大学

学位级别：硕士

当前道路建设的增速趋势和当前道路勘测方法的效率低下产生了严重割裂,其矛盾日益加深,限制了当前社会经济的发展速率。如何改进道路勘测方法使其效率能跟上不断增速的道路建设是当前道路勘测所面临的重要问题。本文研究利用无人机LiDA... 详细信息

当前道路建设的增速趋势和当前道路勘测方法的效率低下产生了严重割裂,其矛盾日益加深,限制了当前社会经济的发展速率。如何改进道路勘测方法使其效率能跟上不断增速的道路建设是当前道路勘测所面临的重要问题。本文研究利用无人机LiDAR采集地面以上的数据,构建地面的DEM;通过单波束获取水面以下数据,构建水下DEM。通过将水面以上DEM和水下面DEM的结合,构建道路勘测中的立体DEM,获得道路断面的数据,提高获取道路勘测中的勘探精度和效率。本文选取福建省福清市江阴镇港口区域作为实验区,采集无人机LiDAR点云数据和单波束测深数据,对DEM构建环节中的点云数据滤波和数据内插及DEM的应用开展了一系列的研究和实验。主要研究工作如下。(1)对无人机LiDAR点云数据滤波和陆域DEM构建问题上,本文采用数学形态学滤波算法、三角网迭代滤波算法和布料模拟滤波算法三种滤波算法对点云数据进行滤波,并对滤波结果进行精度评价和对比分析。采用线性三角网插值法对滤波后点云进行插值,生成陆域DEM,并利用检核点法对其进行精度评价。(2)对单波束测深数据内插生成水下DEM问题上,本文采用样条函数、反距离加权、克里金和自然邻域插值方法对单波束测深数据进行内插生成水下DEM,并通过定性、定量综合分析法对水下DEM进行精度评价和对比分析。(3)对水上水下一体化DEM构建问题上,利用基于格网法的DEM整合将陆域DEM和水下DEM进行整合拼接,生成水上水下一体化DEM。利用此DEM生成道路勘测的断面图。把DEM生成的断面图与RTK实测得到的断面图进行对比分析,评价其效果。该论文有图45幅,表18个,参考文献72篇。

关键词：无人机LiDAR 单波束 DEM 点云数据滤波数据内插

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单波束测深仪沉积层地声反演底质分类

声学学报 2014年第6期39卷 663-672页

作者：李国富王宁高大治中国海洋大学海洋技术系青岛266100

应用一种时域高频后向散射模型,对黄渤海41个站位的20 kHz单波束测深仪回波数据进行了沉积层地声参数反演底质分类研究。采用下山单行模拟退火算法(SIMPSA)对模型输出和接收回波的平均包络曲线进行最大似然匹配,估计海底沉积层的平均颗... 详细信息

应用一种时域高频后向散射模型,对黄渤海41个站位的20 kHz单波束测深仪回波数据进行了沉积层地声参数反演底质分类研究。采用下山单行模拟退火算法(SIMPSA)对模型输出和接收回波的平均包络曲线进行最大似然匹配,估计海底沉积层的平均颗粒度。实验数据处理表明:对接收回波包络进行能量归一化处理有效地减小了由实验不确定性所导致的回波幅度异常起伏,将反演参数的方差降低至未加处理的50%;平均颗粒度的反演最优值与沉积层样本实验室测量值的一致性更高;将反演结果用于底质分类,正确识别率达到75.6%。

关键词：测深仪沉积层包络曲线颗粒度单波束实验室测量后向散射波包络参数反演模型输出

基于GNSS的单波束测深系统在大中型水库水下地形测量中的应用

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山东国土资源 2022年第1期38卷 65-69页

作者：商建伟山东省国土测绘院山东济南250013

随着水库在经济社会发展中所起的作用日趋明显,对水库的开发、治理更加重视,获取高精度的水库水下地形数据变得更加急迫。随着测深技术、差分GNSS技术以及姿态传感器的不断发展,基于GNSS的测深系统为水下地形测量提供了全新的解决方案... 详细信息

随着水库在经济社会发展中所起的作用日趋明显,对水库的开发、治理更加重视,获取高精度的水库水下地形数据变得更加急迫。随着测深技术、差分GNSS技术以及姿态传感器的不断发展,基于GNSS的测深系统为水下地形测量提供了全新的解决方案。通过合理规划测线,经过声速改正、吃水改正,利用船载GNSS导航定位和测深仪采集测深数据,经转化处理后快速生成水下地形测量成果。本文依托山东省东平湖水库,探索研究基于山东省卫星定位连续运行综合应用服务系统(以下简称SDCORS)及似大地水准面精化模型开展空间三维坐标定位,采用单波束测深仪进行水深测量,经数据处理生成水下高程点及数字高程模型的技术方法及解决方案,为大规模开展此类项目提供参考依据。

关键词： GNSS 水深测量单波束主测线大中型水库

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单波束测深数据的插值精度分析

测绘通报 2017年第3期 67-70页

作者：陈长波刘小丁朱紫阳周昆广东省国土资源测绘院广东广州510500

基于误差传播定律,对稀疏的离散水深点内插值进行了精度分析,建立了单波束水深内插值中误差表达的数学模型,利用我国南方某海岸带的3个试验区的进行了试验。试验结果表明,反距离加权法、Shepard法和线性插值三角网法,辅以自适应搜索半径... 详细信息

基于误差传播定律,对稀疏的离散水深点内插值进行了精度分析,建立了单波束水深内插值中误差表达的数学模型,利用我国南方某海岸带的3个试验区的进行了试验。试验结果表明,反距离加权法、Shepard法和线性插值三角网法,辅以自适应搜索半径法,内插水深值粗差比例普遍低于5%,质量与效率上为较优的插值模型;内插值精度与数据源精度有关,但与数据源密度关系不大;在给定深度测量极限误差情况下,建议在制定有关数字水深模型标准时,对水深在20 m以内的格网点水深值极限误差可设置为0.4 m。

关键词：单波束数字水深模型内插精度

不同比例尺下单波束测深数据的插值方法精度分析

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浙江水利科技 2023年第3期51卷 67-70页

作者：曾宝庆应超然张坤军林楠浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310017

以某内河航道局部航段作为试验区域,对不同比例尺单波束测深数据采用空间插值方法进行格网化,同时与多波束测深系统的实测数据进行对比,统计插值方法精度特征指标。结果表明,不同比例尺水深源数据密度对空间插值方法影响显著,随着测量... 详细信息

以某内河航道局部航段作为试验区域,对不同比例尺单波束测深数据采用空间插值方法进行格网化,同时与多波束测深系统的实测数据进行对比,统计插值方法精度特征指标。结果表明,不同比例尺水深源数据密度对空间插值方法影响显著,随着测量比例尺不断减小,空间插值方法的内插精度下降明显;对于比例尺大于1:500的水深数据源,克里金插值法、最小曲率法和线性插值三角网法3种插值方法的精度基本相当,反距离加权插值法不满足插值精度要求;综合考虑内插精度特征参数,在类似区域建议采用线性插值三角网法。

关键词：测量比例尺单波束插值方法格网化精度

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摆动式单波束超声波水下微地形探测

中南大学学报（自然科学版） 2007年第5期38卷 932-936页

作者：赵海鸣卜英勇王纪婵罗柏文中南大学机电工程学院湖南长沙410083

在分析各种水下地形测量方法及其特点的基础上,提出应用互相关超声波测距方法进行水下微地形高程数据测量。通过发射信号与回波信号进行互相关运算精确捕捉回波信号的到达时刻以实现高程数据的测量。设计一种以单探头单波束超声波测距... 详细信息

在分析各种水下地形测量方法及其特点的基础上,提出应用互相关超声波测距方法进行水下微地形高程数据测量。通过发射信号与回波信号进行互相关运算精确捕捉回波信号的到达时刻以实现高程数据的测量。设计一种以单探头单波束超声波测距为基础的水下微地形测量系统,并分析信号处理电路和数字信号处理方法。对不同地形和不同底质的地形进行高程数据测量,对海底模拟地形进行探测与重构。研究结果表明：经过时间增益控制和滤波处理后的信号所含有的噪声和混响信号得到了抑制;应用互相关超声波测距方法得到的高程数据误差在-1～1 cm以内;生成的微地形图真实地反映了被测地形的地貌特征。

关键词：富钴结壳微地形水下声纳单波束