多波束測(cè)深條帶拼接區(qū)誤差處理方法研究.pdf

1、條帶拼接區(qū)測(cè)深數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制是多波束數(shù)據(jù)處理的重要內(nèi)容，對(duì)提高多波束測(cè)深精度和獲取整體區(qū)域真實(shí)海底地形具有重要意義。本文對(duì)多波束條帶拼接區(qū)測(cè)深數(shù)據(jù)誤差削弱方法進(jìn)行了較為系統(tǒng)和全面的研究分析。內(nèi)容涵蓋：測(cè)深點(diǎn)的歸算理論推導(dǎo)及分布特征的分析、海底地形的最優(yōu)空間構(gòu)建方法的選擇、測(cè)深誤差影響分類及相應(yīng)的處理手段、基于中位參數(shù)的多面函數(shù)抗差估計(jì)自動(dòng)濾波測(cè)深異常值的研究、以及地形頻譜分析的系統(tǒng)性殘余誤差削弱方法研究等。論文的主要內(nèi)容概括如下：

2、>　　⑴推導(dǎo)了海底波束腳印點(diǎn)的歸位計(jì)算過程，從而獲得準(zhǔn)確的測(cè)深點(diǎn)坐標(biāo)。將獲得的測(cè)深點(diǎn)大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)，以避免后期以經(jīng)緯度為坐標(biāo)數(shù)據(jù)處理時(shí)產(chǎn)生扭曲變形大的問題。此外，分析在不同的信號(hào)發(fā)射模式下，等角和等距波束的分布特征。
　?、聘鶕?jù)所得的測(cè)深點(diǎn)空間直角坐標(biāo)，采用各類空間內(nèi)插方法來構(gòu)建海底地形，根據(jù)時(shí)間損耗、DEM可視化效果以及殘余誤差各項(xiàng)評(píng)估值等指標(biāo)綜合選取最優(yōu)的內(nèi)插方法。實(shí)例表明：實(shí)際應(yīng)用過程中，海底地形DEM的構(gòu)建要綜

3、合測(cè)區(qū)海底地形復(fù)雜程度和測(cè)深點(diǎn)分布特征來選取自身最優(yōu)方法。
　?、菍?duì)多波束測(cè)深誤差的影響從不同的層面進(jìn)行分類，并根據(jù)測(cè)量過程中各類型誤差是否共同作用深度值，分析了聲速剖面測(cè)量和姿態(tài)測(cè)量誤差對(duì)條帶拼接的影響。此外，闡述了誤差性質(zhì)類型中異常值和系統(tǒng)誤差的研究方法，為后續(xù)本文處理方法的提出提供指引方向。
　?、柔槍?duì)多項(xiàng)式曲面擬合進(jìn)行測(cè)深濾波不徹底且逼近真實(shí)的海底地形能力有限，以及將最小二乘求得的殘余誤差作為抗差初始值嚴(yán)重干擾抗差性

4、能等問題，本文提出了基于中位參數(shù)的多面函數(shù)抗差估計(jì)法來自動(dòng)濾波測(cè)深異常值。該方法在多面函數(shù)已知節(jié)點(diǎn)的選取上進(jìn)行了改進(jìn)，結(jié)合角度-弦高聯(lián)合準(zhǔn)則和點(diǎn)的離散度進(jìn)行抽稀處理，此外，綜合了多元參數(shù)的中位參數(shù)具有很強(qiáng)抗差能力的特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該方法能最大限度和最大效率上提取區(qū)域的特征點(diǎn)，DEM效果圖中可以看出基本沒有異常突出的起伏點(diǎn)，同時(shí)又保證海底地形連續(xù)變化的特征。
　?、杀M管一些系統(tǒng)性測(cè)深誤差在數(shù)據(jù)處理中有所改正，但多波束測(cè)深系統(tǒng)自身