检索结果-南通市图书馆

结合不确定度与密度聚类算法的多波束异常值自动滤波算法

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测绘学报 2023年第10期52卷 1669-1678页

作者：王俊森金绍华边刚崔杨龙振宇海军大连舰艇学院军事海洋与测绘系辽宁大连116018 91937部队浙江舟山316002

本文在复现CUBE滤波算法的基础上,借鉴其网格节点可吸收水深点选取模型,提出了一种结合不确定度与密度聚类算法的多波束异常值自动滤波算法。本文使用DBSCAN密度聚类算法对水深值加以聚类,使用卡尔曼滤波推估节点水深值,选取具有最小不... 详细信息

本文在复现CUBE滤波算法的基础上,借鉴其网格节点可吸收水深点选取模型,提出了一种结合不确定度与密度聚类算法的多波束异常值自动滤波算法。本文使用DBSCAN密度聚类算法对水深值加以聚类,使用卡尔曼滤波推估节点水深值,选取具有最小不确定的水深假设作为节点水深值,实现对多波束测深数据异常值的有效清理。实测数据和仿真试验结果表明:CUBE滤波算法不能将连续异常值完全剔除,而本文算法能够较好地去除连续异常值。本文算法流程明晰、参数简单、性能可靠,对数据质量较差的情况下较多异常值也能够进行清理,具有实际的工程应用价值。

关键词：多波束测深异常值自动滤波 CUBE算法 DBSCAN算法卡尔曼滤波

面向多波束测深数据的双向布料模拟自动滤波算法

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武汉大学学报（信息科学版） 2022年第4期47卷 517-525,542页

作者：杨安秀吴自银阳凡林宿殿鹏冯成凯许方正山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 自然资源部海洋测绘重点实验室山东青岛266590 自然资源部第二海洋研究所海底科学重点实验室浙江杭州310012

针对现有多波束测深数据的滤波算法需要人工干预且难以实现自动滤波的问题,在布料模拟滤波基础上,提出了一种基于双向布料模拟(bidirectional cloth simulation filtering, BCSF)的多波束测深数据滤波算法。首先,基于二次曲面(Levenberg... 详细信息

针对现有多波束测深数据的滤波算法需要人工干预且难以实现自动滤波的问题,在布料模拟滤波基础上,提出了一种基于双向布料模拟(bidirectional cloth simulation filtering, BCSF)的多波束测深数据滤波算法。首先,基于二次曲面(Levenberg-Marquardt)算法拟合构建传递式迭代趋势面,消除海底负异常数据;然后,构建BCSF修正模型,确定最终海底滤波面,解决海底凹凸地形或具有成簇噪点的复杂海域地形容易产生的过度滤波问题;最后,对分类海底点与非海底点的距离阈值进行了自适应优化与估计,进一步提高BCSF滤波结果的准确性。将所提算法应用于实测多波束测深数据,实验结果表明,与布料模拟滤波相比,所提算法不仅克服了过度滤波的缺陷,而且实验区域的整体测试数据的噪点剔除率从12.87%下降到0.76%,局部测试数据的噪点剔除率从15.29%下降到1.09%;与基于不确定度理论的多波束测深滤波相比,所提算法更加简洁,易于技术实现,人工干预很少,保留了更多的地形细节,具有较好的鲁棒性和应用前景。

关键词：多波束测深双向布料模拟滤波传递式迭代趋势面自适应距离阈值多波束测深滤波

多波束测深和图像分割的海底地貌边界提取研究

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自动化技术与应用 2024年第6期43卷 38-42页

作者：屈杨天津水运工程勘察设计院有限公司天津300450

为了获取完整清晰海底地貌边界,为海洋工程建设与环境监测等提供科学依据,设计多波束测深和图像分割的海底地貌边界提取方法。采用多波束测深系统采集海底地貌测深数据,利用数据生成海底地貌深度图像,经灰度化、滤波及增强处理此深度图... 详细信息

为了获取完整清晰海底地貌边界,为海洋工程建设与环境监测等提供科学依据,设计多波束测深和图像分割的海底地貌边界提取方法。采用多波束测深系统采集海底地貌测深数据,利用数据生成海底地貌深度图像,经灰度化、滤波及增强处理此深度图像后,获取高质量海底地貌灰度图像,结合全局阈值分割方法分割此灰度图像,获得图像内海底地貌边界部分,实现海底地貌边界提取。结果表明,该方法根据测深数据生成的图像质量好,对比度高,暗处细节清晰,提取的海底地貌边界清晰、完整,具有较高的实际应用价值。

关键词：多波束测深海底地貌边界提取深度图像增强处理全局阈值分割

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全球海底地形精细建模进展与发展趋势

武汉大学学报（信息科学版） 2022年第10期47卷 1555-1567页

作者：孙和平李倩倩鲍李峰吴自银武凛中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室湖北武汉430077 中国科学院大学北京100049 国家海洋局海底科学重点实验室浙江杭州310012 国家海洋局第二海洋研究所浙江杭州310012

精细的海底地形模型在海底板块构造运动、水下载体航行保障、海洋资源勘探等方面具有重要作用。回顾国内外海底地形探测技术和模型构建的发展,讨论当前全球海底地形精细建模的研究现状和面临的主要挑战,总结今后全球海底地形精细建模的... 详细信息

精细的海底地形模型在海底板块构造运动、水下载体航行保障、海洋资源勘探等方面具有重要作用。回顾国内外海底地形探测技术和模型构建的发展,讨论当前全球海底地形精细建模的研究现状和面临的主要挑战,总结今后全球海底地形精细建模的发展趋势,认为基于卫星测高技术的海洋重力场反演仍是未来全球海底地形精细建模的主要技术手段,并且新体制测高卫星如双星跟飞测高和SWOT(surface water ocean topography)二维海面高测量任务将为进一步提升海洋重力场以及海底地形模型精度提供数据源,结合地形复杂度优化海底地形反演理论方法有望带来理论创新,探索人工智能技术用于海底地形精细建模值得关注。

关键词：海底地形卫星测高重力场反演多波束测深双星跟飞测高全球水深模型

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多波束测深系统下的测线优化模型

电声技术 2023年第6期47卷 61-64页

作者：王凝黄婧饶甜甜池州学院大数据与人工智能学院安徽池州247000

多波束测深系统是现海域地形探测的重要手段之一。如何在满足精准探测、全覆盖探测以及合理的重叠率的前提下对测线进行优化十分关键。根据相关几何关系,依次建立在一定坡面上的覆盖宽度、测线重叠率与测线位置的关系数学模型,使用MATLA... 详细信息

多波束测深系统是现海域地形探测的重要手段之一。如何在满足精准探测、全覆盖探测以及合理的重叠率的前提下对测线进行优化十分关键。根据相关几何关系,依次建立在一定坡面上的覆盖宽度、测线重叠率与测线位置的关系数学模型,使用MATLAB软件进行数值求解并不断优化。实验数据表明:选择与水底坡面法方向在水平面投影垂直的方向为测线方向时达到最优解。

关键词：多波束测深测线规划覆盖宽度波束重叠率

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基于时间分解的多波束常梯度声线跟踪方法

海洋科学进展 2023年第1期41卷 157-166页

作者：胡俊李治远豆虎林吴永亭自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061

针对多波束常梯度声线跟踪计算耗时和声速剖面简化导致计算精度下降的问题,在对多波束常梯度声线跟踪理论进行分析的基础上,提出了一种基于时间分解的常梯度声线跟踪方法。将波束在层内的传播时间分解为与波束入射角无关的固定项和有关... 详细信息

针对多波束常梯度声线跟踪计算耗时和声速剖面简化导致计算精度下降的问题,在对多波束常梯度声线跟踪理论进行分析的基础上,提出了一种基于时间分解的常梯度声线跟踪方法。将波束在层内的传播时间分解为与波束入射角无关的固定项和有关的变化项,固定项对于每个声速剖面仅需计算一次,对变化项采用麦克劳林公式展开得到其一阶近似,简化了层内传播时间和水平位移的计算;同时仅对变化项应用简化的声速剖面,降低剩余传播时间计算误差。实验结果证明当波束角小于50°、层间距小于50 m或上下层声速差小于20 m/s时,近似模型与常梯度算法精度相当,时间分解法在声速剖面层间距增大时能显著提高声线跟踪的精度。

关键词：多波束测深常梯度声线跟踪时间分解近似模型

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多波束测深异常数据检测与剔除方法研究综述

测绘科学 2018年第1期43卷 38-44页

作者：纪雪周兴华唐秋华赵洪臣国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 南京大学地理与海洋科学学院南京210023

针对多波束测深数据处理在测深异常数据检测与剔除方法上存在的不足,综合分析了近几十年国内外研究人员在多波束测深异常数据检测与剔除方法方面的研究成果,根据工作原理将其分为基于数据统计理论和基于函数或统计推值比较两类方法,选... 详细信息

针对多波束测深数据处理在测深异常数据检测与剔除方法上存在的不足,综合分析了近几十年国内外研究人员在多波束测深异常数据检测与剔除方法方面的研究成果,根据工作原理将其分为基于数据统计理论和基于函数或统计推值比较两类方法,选取中值滤波、小波分析、CUBE算法、趋势面滤波、最小二乘支持向量机滤波法等典型的多波束异常数据检测方法进行重点介绍,并通过列表的方式对不同检测方法进行优缺点对比分析。最后总结了多波束测深异常数据检测与剔除方法研究的现状和趋势。

关键词：多波束测深异常数据异常值检测滤波

基于全球海域多波束测深数据构建DBM与Web服务

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海洋测绘 2024年第2期44卷 14-17页

作者：刘杰张旗王荻 91937部队浙江舟山316000

为解决全球海域多波束测深数据查询使用不便的问题,通过数据分块实现海量数据处理,使用逐点插值算法构建数字水深模型,将晕渲图与数字水深模型组合构建可视化查询服务,实现基于浏览器查看水深数据和查询水深值等功能。对已有的全球海域... 详细信息

为解决全球海域多波束测深数据查询使用不便的问题,通过数据分块实现海量数据处理,使用逐点插值算法构建数字水深模型,将晕渲图与数字水深模型组合构建可视化查询服务,实现基于浏览器查看水深数据和查询水深值等功能。对已有的全球海域多波束测深数据进行了处理,结果表明该方法对海量数据有着很好的承载能力,构建的数字水深模型能够反映测深点分布情况,Web查询服务响应迅速;同时该方法基于常用GIS软件处理数据,可操作性强,可用于海量多波束测深数据管理。

关键词：多波束测深海量数据处理晕渲图制作数字水深模型 Web服务

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多波束测深质量后评估方法研究

多波束测深质量后评估方法研究

作者：曲萌山东科技大学

学位级别：硕士

多波束测深系统是水深测量的主要设备之一,由于其所处工作环境的动态性及自身多传感器组合的特性,导致测深数据会受到多种误差源的影响。为确保多波束测深数据质量的可靠性,必须通过一定方法对其进行质量评估。本文围绕多波束测深质量... 详细信息

多波束测深系统是水深测量的主要设备之一,由于其所处工作环境的动态性及自身多传感器组合的特性,导致测深数据会受到多种误差源的影响。为确保多波束测深数据质量的可靠性,必须通过一定方法对其进行质量评估。本文围绕多波束测深质量后评估方法展开研究,详细分析了多波束测深过程中的各项误差源,梳理总结了多波束测深的相关规范要求及常用多波束测深质量后评估方法。针对多波束测深质量后评估在深度不符值计算方面较为繁杂的现状,深入研究了交叉点深度不符值的计算过程与方法;针对经典的HGM(Hare-Godin-Mayer)方法在计算不确定度时因近似或简化存在偏差的问题,提出一种多波束测深不确定度的精确计算方法。主要工作如下:(1)提出一种线面叠置的深度不符值计算方法,并与常用的深度不符值计算方法进行比对分析。本文深入研究了交叉点深度不符值的计算过程,总结了离散点法、点面叠置法与面面叠置法三种常用的深度不符值计算方法。在此基础上,考虑到多波束测深中央波束精度高、边缘波束精度低的特点,提出一种线面叠置的深度不符值计算方法,有利于反映中央波束与边缘波束的测深精度差异,及时发现数据成果中存在声速、横摇改正等误差。最后,利用实测数据对四种方法的深度不符值计算结果进行比对分析,阐明了各方法的优缺点及适用情况,具有一定的实用性。(2)在已有研究成果的基础上,详细推导了多波束严密波束归位模型的计算过程。本文基于严密波束归位模型的基本原理,综合波束导向角、换能器安装偏差角及瞬时姿态角等信息,计算出波束精确三维入射角,并根据声线跟踪、动态偏心改正、动态延迟改正及坐标归算过程,得出了多波束严密波束归位各过程的计算公式。相较于传统波束归位模型,严密波束归位模型利用波束精确三维入射角进行声线跟踪,更准确地计算了声线弯曲对波束归位的影响,提高了测深点的归位精度。(3)提出一种基于严密波束归位模型的多波束测深不确定度精确计算方法。本文详细分析了多波束测深过程中的各项误差源,基于误差传播定律与严密波束归位模型,详细推导了各误差源在波束归位过程中的误差传播情况,得出了多波束测深不确定度的精确计算公式,相较于经典HGM方法在安装偏差角误差、声速剖面代表性误差及声线跟踪过程中的误差传播等方面存在的近似与简化,本文方法的计算过程更加严密、准确。最后,利用实测数据对两种方法的计算结果进行了比对分析,验证了本文方法的可行性。

关键词：多波束测深深度不符值不确定度质量评估