多波束測深條帶拼接區(qū)誤差處理方法研究.pdf

1、條帶拼接區(qū)測深數(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，對提高多波束測深精度和獲取整體區(qū)域真實海底地形具有重要意義。本文對多波束條帶拼接區(qū)測深數(shù)據(jù)誤差削弱方法進行了較為系統(tǒng)和全面的研究分析。內(nèi)容涵蓋：測深點的歸算理論推導(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)抗差估計自動濾波測深異常值的研究、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、>　?、磐茖?dǎo)了海底波束腳印點的歸位計算過程，從而獲得準確的測深點坐標。將獲得的測深點大地坐標轉(zhuǎn)換為空間直角坐標，以避免后期以經(jīng)緯度為坐標數(shù)據(jù)處理時產(chǎn)生扭曲變形大的問題。此外，分析在不同的信號發(fā)射模式下，等角和等距波束的分布特征。
　?、聘鶕?jù)所得的測深點空間直角坐標，采用各類空間內(nèi)插方法來構(gòu)建海底地形，根據(jù)時間損耗、DEM可視化效果以及殘余誤差各項評估值等指標綜合選取最優(yōu)的內(nèi)插方法。實例表明：實際應(yīng)用過程中，海底地形DEM的構(gòu)建要綜

3、合測區(qū)海底地形復(fù)雜程度和測深點分布特征來選取自身最優(yōu)方法。
　?、菍Χ嗖ㄊ鴾y深誤差的影響從不同的層面進行分類，并根據(jù)測量過程中各類型誤差是否共同作用深度值，分析了聲速剖面測量和姿態(tài)測量誤差對條帶拼接的影響。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Χ囗検角鏀M合進行測深濾波不徹底且逼近真實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)抗差估計法來自動濾波測深異常值。該方法在多面函數(shù)已知節(jié)點的選取上進行了改進，結(jié)合角度-弦高聯(lián)合準則和點的離散度進行抽稀處理，此外，綜合了多元參數(shù)的中位參數(shù)具有很強抗差能力的特性。實驗結(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，DEM效果圖中可以看出基本沒有異常突出的起伏點，同時又保證海底地形連續(xù)變化的特征。
　　⑸盡管一些系統(tǒng)性測深誤差在數(shù)據(jù)處理中有所改正，但多波束測深系統(tǒng)自身