多波束測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理研究.pdf

1、多波束測(cè)深系統(tǒng)（The Multibeam Bathymetric System）又稱條帶測(cè)深系統(tǒng)，是一種用來(lái)進(jìn)行水下地形地貌測(cè)量的大型組合設(shè)備，它利用同時(shí)發(fā)射和同時(shí)接收多個(gè)波束對(duì)水底進(jìn)行條帶式全覆蓋測(cè)量。在數(shù)據(jù)的采集過(guò)程中，存在各種誤差和環(huán)境干擾，這些干擾會(huì)給深度數(shù)據(jù)的質(zhì)量帶來(lái)影響，因此選用合理的方法消除各類誤差得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，提高數(shù)字成果圖的成圖質(zhì)量，是多波束測(cè)深系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的核心任務(wù)。 本文對(duì)多波束測(cè)深數(shù)據(jù)處理的主要技

2、術(shù)進(jìn)行了研究。首先，分析了多波束系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)格式，并提出了原始多波束數(shù)據(jù)的提取方法。其次，在分析系統(tǒng)主要誤差來(lái)源的基礎(chǔ)上，對(duì)條帶輔助參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理研究，研究的主要內(nèi)容包括：聲線修正，重新對(duì)海底地形采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)解算；潮汐修正，得到瞬時(shí)海面的深度數(shù)據(jù)；定位數(shù)據(jù)誤差判定和擬合；姿態(tài)數(shù)據(jù)處理，對(duì)橫搖、縱搖、航向角、升沉數(shù)據(jù)剔除誤差、補(bǔ)償?shù)取＝又?，本文?duì)深度數(shù)據(jù)的誤差來(lái)源和類型進(jìn)行了分析，并從多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的特點(diǎn)出發(fā)，提出了益于粗差檢測(cè)和剔除的適

3、用方法——趨勢(shì)面濾波和基于抗差M估計(jì)的移動(dòng)加權(quán)迭代濾波。最后，對(duì)各類剔除粗差值后的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值與平滑，并對(duì)多波束數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理，得到大地坐標(biāo)下的（x，y，z）信息。 在理論研究的基礎(chǔ)上，本文利用Visual C++6.0編程環(huán)境編寫了適用于多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的預(yù)處理軟件，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)采集的各種原始多波束數(shù)據(jù)的異常值剔除、插值、平滑等處理，目的是消除各種粗大誤差和隨機(jī)誤差；并對(duì)定位及姿態(tài)數(shù)據(jù)造成的系統(tǒng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，最終將位置信息和深度