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航速对无人船多波束测深精度影响分析
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作者 李宇航 范士杰 +3 位作者 臧建飞 梁超前 谢佳芮 周力璇 《测绘工程》 2025年第5期68-73,共6页
针对航速对无人船多波束测深数据的精度影响,文中利用华微6号无人船多波束测深系统开展实验,分别在2.0 m·s^(-1)、2.5 m·s^(-1)、3 m·s^(-1)和3.5 m·s^(-1)等4种航速下进行数据采集;通过多波束主测线相邻测线间交... 针对航速对无人船多波束测深数据的精度影响,文中利用华微6号无人船多波束测深系统开展实验,分别在2.0 m·s^(-1)、2.5 m·s^(-1)、3 m·s^(-1)和3.5 m·s^(-1)等4种航速下进行数据采集;通过多波束主测线相邻测线间交叉点高程以及多波束主测线与多波束检查线间交叉点高程的误差分析,对无人船多波束测深数据的内符合精度进行评价;通过多波束主测线与单波束检查线间交叉点高程的误差分析,对无人船多波束测深数据的外符合精度进行评价。实验结果表明,上述各交叉点高程不符值的平均值接近于0,标准差和均方根差的变化只有0.01 m,可忽略不计;航速的增加并未影响无人船多波束测深数据的内、外符合精度,4种航速无人船多波束测深数据的标准差和均方根差均达到cm级。 展开更多
关键词 无人船 多波束测深 航速 精度分析
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近岸海域实景三维建设——以天津市为例
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作者 刘亮 卢昊 《测绘标准化》 2025年第4期72-77,共6页
近岸海域实景三维建设作为实景三维天津建设的关键部分,对于推动智慧港口、智慧水运、智慧海洋的发展具有重要意义。本文介绍了近岸海域实景三维天津建设的背景、目标、任务,并详细阐述了采用的技术方法和实施过程。具体内容包括:深度... 近岸海域实景三维建设作为实景三维天津建设的关键部分,对于推动智慧港口、智慧水运、智慧海洋的发展具有重要意义。本文介绍了近岸海域实景三维天津建设的背景、目标、任务,并详细阐述了采用的技术方法和实施过程。具体内容包括:深度与高程基准转换关系求取,通过布设7个验潮站进行同步观测36天,进行潮汐调和分析及深度基准面确定,以及求取1985国家高程基准与当地理论最低潮面的转换模型;单波束测深数据采集与水下数字高程模型(DEM)制作,完成近岸海域10 m以浅DEM制作,总面积约1200 km^(2)。在此基础上,本文总结了当前近岸海域实景三维建设中存在的问题与不足,从建设内容和应用前景两方面进行了展望与思考,并提出相关建议,以期为近岸海域实景三维的优化建设与拓展应用提供参考。 展开更多
关键词 实景三维建设 数字高程模型 数字水深模型 深度基准转化 水下地形测量
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结合无人机与无人船的黄骅港养殖滩涂地形测量 被引量:1
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作者 李柏晖 王朝 曹豹杰 《港口航道与近海工程》 2025年第4期99-102,113,共5页
结合无人机光学相机与无人船声呐技术,分别对黄骅港养殖滩涂陆域地形和养殖池水下地形进行高精度测量。通过大疆智图软件进行空中三角测量计算、图像几何校正,并生成正射影像图、三维模型及数字表面模型(DSM)。使用ToslonMarine BenchVu... 结合无人机光学相机与无人船声呐技术,分别对黄骅港养殖滩涂陆域地形和养殖池水下地形进行高精度测量。通过大疆智图软件进行空中三角测量计算、图像几何校正,并生成正射影像图、三维模型及数字表面模型(DSM)。使用ToslonMarine BenchVue软件对水深数据进行声速校正、潮位改正和消浪处理,最终生成水下数字高程模型(DEM)。测量结果表明,无人机与无人船联合使用大幅提高了测量效率,并且精度满足工程要求。生成的无人机正射影像图具有厘米级分辨率,显示了滩涂区域的清晰纹理特征,如围堰、栅栏板、护岸块石等。同时,通过无人船获取的水下地形数据,形成了水下DEM图,展示了养殖池的水深变化和地形起伏。工程采用无人机和无人船测量技术,结合先进的数据处理方法,极大提升了养殖滩涂区的测量效率与精度。通过对数据的精确处理和验证,成功地获得了高质量的地形图和三维模型,为后续的工程设计和施工提供了可靠的基础数据。 展开更多
关键词 无人机 无人船 养殖滩涂 地形测量 海港
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基于侧扫声纳图像反演三维地形方法 被引量:2
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作者 戴光耀 夏显文 黄超 《海洋测绘》 北大核心 2025年第1期44-47,共4页
为实现海底地形的高分辨率呈现,准确还原海底地貌特征,提出了一种创新的侧扫声纳图像地形反演方法,该方法通过单波束测深数据的约束来实现海底地形的高分辨率重建。首先利用稀疏的单波束测深数据构建了初始海底地形模型,然后在海底反射... 为实现海底地形的高分辨率呈现,准确还原海底地貌特征,提出了一种创新的侧扫声纳图像地形反演方法,该方法通过单波束测深数据的约束来实现海底地形的高分辨率重建。首先利用稀疏的单波束测深数据构建了初始海底地形模型,然后在海底反射模型的基础上,通过迭代优化算法,实现了高分辨率海底地形的反演。实验结果表明,该方法不仅显著提高了地形分辨率(提升60倍),而且确保了地形反演的高精度(误差小于15 cm)。这一研究成果不仅为海底地形的获取提供了新的思路,也为侧扫声纳技术的应用开辟了新领域。 展开更多
关键词 侧扫声纳图像 海底地形反演 明暗形状恢复 朗伯体模型 约束方法
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基于多源数据融合的水库测量技术研究 被引量:1
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作者 魏荣灏 徐达 +1 位作者 何江 史永忠 《人民长江》 北大核心 2025年第S1期188-191,共4页
传统的水库测量技术主要使用多波束测深系统结合人工测点或无人机进行,该方式采集数据效率和分辨率较低,难以满足水利精细化管理工作的需要。提出了一种基于多传感器、多平台的水陆一体探测技术,在传统工作的基础上,使用ROV平台的三维... 传统的水库测量技术主要使用多波束测深系统结合人工测点或无人机进行,该方式采集数据效率和分辨率较低,难以满足水利精细化管理工作的需要。提出了一种基于多传感器、多平台的水陆一体探测技术,在传统工作的基础上,使用ROV平台的三维图像声呐获取涉水构筑物的水下隐蔽结构,使用倾斜摄影测量技术结合陆域三维激光扫描仪获取库区地形数据,通过多源数据融合构建了库区的高分辨率成果。在浙江省台州市大型水库的测试结果表明:该方法可获取水库包括水下地形、大坝、溢洪道等的详细几何信息,基本符合数字孪生L3级底板的数据要求,并可使用WebGIS技术实现成果的可视化。 展开更多
关键词 水库测量 多源数据融合 水陆一体探测技术 多波束 激光雷达 三维图像声呐 水下机器人 无人机 台州市
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基于图像块匹配的多波束反向散射声图修复方法
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作者 王潭林 张红梅 《海洋测绘》 北大核心 2025年第4期15-19,共5页
为了获取高质量反向散射声图用于海底底质分类和地貌呈现等,需要对反向散射声图中央波束区“亮带”现象进行修复。针对这一问题,提出了一种基于图像块匹配的多波束反向散射声图中央波束区修复方法,通过提取中央波束区掩膜,在非中央波束... 为了获取高质量反向散射声图用于海底底质分类和地貌呈现等,需要对反向散射声图中央波束区“亮带”现象进行修复。针对这一问题,提出了一种基于图像块匹配的多波束反向散射声图中央波束区修复方法,通过提取中央波束区掩膜,在非中央波束区寻找最佳匹配图像块用于修复中央波束区缺失的纹理。实验选用渤海区域条带数据,并将Lambert模型法与其作对比。实验结果表明,该方法修复效果更佳,修复后的反向散射声图纹理连续,过渡自然,有效改善了多波束反向散射声图质量。 展开更多
关键词 多波束测深系统 回波强度 反向散射声图修复 中央波束区 图像块匹配
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基于多波束地形测量的近海海域海底地形垄沟畸变校正方法研究 被引量:1
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作者 洪伟 申焕 +1 位作者 池典赐 李树强 《经纬天地》 2025年第2期1-5,共5页
换能器横向偏差、声速剖面数据误差以及边缘波束角偏差等误差,会导致多波束系统测量的海底地形数据产生“垄沟”状畸变,在需要进行地形夸张表达的应用场景无法忽视其影响。针对近海海域海底地形的特征,通过“保留重要点”法提取地形特... 换能器横向偏差、声速剖面数据误差以及边缘波束角偏差等误差,会导致多波束系统测量的海底地形数据产生“垄沟”状畸变,在需要进行地形夸张表达的应用场景无法忽视其影响。针对近海海域海底地形的特征,通过“保留重要点”法提取地形特征点、深度优先搜索算法分割点集、凸包算法确定边界、多面函数法地形拟合以及克里金插值法格网拼接和平滑等方法,完成对多波束测量海底地形DEM成果的畸变处理。试验结果表明:该方法在保留特征地形的同时消除了大部分“垄沟”状畸变,在诸如海底实景三维系统等应用场景中能够很好地消除视觉误差。 展开更多
关键词 多波束测量 地形特征点 地形畸变 点集分割 克里金插值
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海底微地形淤涨实时监测系统的构建与应用
8
作者 李亚飞 唐远彬 缪盾 《海洋测绘》 北大核心 2025年第5期48-51,56,共5页
为了科学、高效地掌握海底淤涨实时变化,获取连续时间序列海底地形数据,构建了一套海底微地形淤涨实时监测系统。系统基于声波测距原理,采用收发一体式超声波换能器作为传感器,实现了对海底地形数据的实时、精确采集;通过5G传输设备,采... 为了科学、高效地掌握海底淤涨实时变化,获取连续时间序列海底地形数据,构建了一套海底微地形淤涨实时监测系统。系统基于声波测距原理,采用收发一体式超声波换能器作为传感器,实现了对海底地形数据的实时、精确采集;通过5G传输设备,采集数据实时传输至Web端;系统利用太阳能电板供电,实现长期自动化运行。系统在三门湾为期一年的实验应用中,成功捕捉到了区域海底地形实时淤涨变化,通过与现有资料对比,验证了其数据的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 海底地形 淤涨变化 实时监测 声波测距 三门湾
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基于剖分与异构加速的快速测深精度评估
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作者 秦玉峰 欧阳永忠 +2 位作者 洪黎丹 何西 陆长锴 《海洋测绘》 北大核心 2025年第5期1-5,共5页
为快速高效评估海量测深点云数据的精度,以三角网构建海底地形曲面的传统方法为基础,提出融合凸包自适应剖分算法与CPU-GPU异构计算架构的海量测深数据主检比对不符值计算改进方案:通过凸包算法自动划定检查线覆盖区域,替代人工干预的... 为快速高效评估海量测深点云数据的精度,以三角网构建海底地形曲面的传统方法为基础,提出融合凸包自适应剖分算法与CPU-GPU异构计算架构的海量测深数据主检比对不符值计算改进方案:通过凸包算法自动划定检查线覆盖区域,替代人工干预的覆盖区域划定方法;利用异构并行计算加速三角剖分与主检比对不符值计算。实验表明,该方案在南海多波束实测数据中实现处理速度提升4~10倍,可高效处理超一亿水深点云数据,主检比对计算精度与传统方法一致。 展开更多
关键词 多波束测深 主检比对不符值 精度评估 凸包算法 CPU-GPU异构
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闽南浅滩西北区沙波地形地貌及运动趋势研究
10
作者 王雁冰 李丁硕 费严铖 《海洋测绘》 北大核心 2025年第1期48-52,共5页
为初步了解闽南浅滩多尺度沙波地形地貌特征及运动趋势,选择浅滩西北侧沙波区开展地形及上覆沙波精细地貌研究。根据闽南浅滩多尺度沙波分类体系,将区块内发现的沙波分为一级沙波、次级沙波和沙波纹三类,多尺度沙波分布区地形嶙峋。研... 为初步了解闽南浅滩多尺度沙波地形地貌特征及运动趋势,选择浅滩西北侧沙波区开展地形及上覆沙波精细地貌研究。根据闽南浅滩多尺度沙波分类体系,将区块内发现的沙波分为一级沙波、次级沙波和沙波纹三类,多尺度沙波分布区地形嶙峋。研究表明:一级沙波呈NW-SE向展布,具有北坡陡、南坡缓的不对称性,波谷区地形平坦,受东北向涨潮流流速大于西南向落潮流的底层海流影响,存在向东北运动的趋势;次级沙波多发育在一级沙波南坡,走向与一级沙波平行,具有良好的对称性,受区域往复流海流的影响,存在向浅滩南北两端运动的趋势;沙波纹分布在一级沙波北坡,波纹脊线与一级沙波脊线存在30°~50°的夹角。研究结果可为该海域的工程建设与海洋科学基础研究提供重要参考。 展开更多
关键词 海底沙波 地形特征 沙波分类 运动趋势 闽南外海浅滩
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多波束与单波束测深数据的融合处理技术 被引量:23
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作者 黄谟涛 翟国君 +3 位作者 欧阳永忠 刘雁春 陆秀平 王克平 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期299-303,共5页
本文在全面分析和总结多波束海洋测深主要误差源的基础上 ,提出通过相邻条带测深数据融合处理进行多波束测深系统偏差补偿方法 ;并提出以单波束测深数据作为控制 ,进一步提高多波束测深整体测量精度的数据处理方案 ;详细讨论了数据融合... 本文在全面分析和总结多波束海洋测深主要误差源的基础上 ,提出通过相邻条带测深数据融合处理进行多波束测深系统偏差补偿方法 ;并提出以单波束测深数据作为控制 ,进一步提高多波束测深整体测量精度的数据处理方案 ;详细讨论了数据融合处理中的数值解算可行性和稳定性问题 ,相应提出了两步平差方法。 展开更多
关键词 单波束测深 多波束测深 误差补偿 数据融合 海底地形测量 数据处理
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联合多源数据确定中国海及周边海底地形模型! 被引量:20
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作者 胡敏章 李建成 +3 位作者 金涛勇 徐新禹 邢乐林 吴云龙 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1266-1273,共8页
联合船测海深、重力异常和垂直重力梯度异常数据,构建了中国海及周边地区1′×1′海底地形模型。船测海深数据主要用于构建波长大于200km波段的海底地形,垂直重力梯度异常数据用于反演100-200km波段内的海底地形,而重力异常数据用... 联合船测海深、重力异常和垂直重力梯度异常数据,构建了中国海及周边地区1′×1′海底地形模型。船测海深数据主要用于构建波长大于200km波段的海底地形,垂直重力梯度异常数据用于反演100-200km波段内的海底地形,而重力异常数据用于反演波长小于100km波段的海底地形。以船测海深为检核参考,考察了本文模型在南中国海和菲律宾海地区的精度。结果表明,本文模型精度优于ETOPO1、GEBCO和DTU10模型,在南中国海地区与斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institute of Oceanography,SIO)的海底地形模型V15.1精度一致,在菲律宾海地区较V15.1模型精度提高了约8.2%。 展开更多
关键词 海底地形 垂直重力梯度异常 重力异常 船测海深 地壳均衡
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海岸带地形图及其测量方法研究 被引量:28
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作者 申家双 翟京生 +1 位作者 翟国君 冯伍法 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2007年第8期29-32,共4页
界定海岸带的范围,介绍海岸带地形图探测内容、特点及测绘要求,讨论分解法测绘陆部地形要素和海部地形要素的技术方法,阐述综合法陆海一体化探测技术,分析各种测量技术方法的特点,提出用机载INSAR图像和机载激光扫描数据来探测海岸带地... 界定海岸带的范围,介绍海岸带地形图探测内容、特点及测绘要求,讨论分解法测绘陆部地形要素和海部地形要素的技术方法,阐述综合法陆海一体化探测技术,分析各种测量技术方法的特点,提出用机载INSAR图像和机载激光扫描数据来探测海岸带地形的新方法。 展开更多
关键词 海岸带 海岸带地形图 摄影测量 水深测量 水位控制 INSAR 机载激光
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1947年中国南海断续线精准划定的地形依据 被引量:16
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作者 唐盟 马劲松 +1 位作者 王颖 夏非 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期914-927,共14页
基于1947年中国政府内政部印制的1:400万《南海诸岛位置图》,采用地理信息系统及数字化仿射变换精准测量出11段断续线的地理坐标,同时利用4.4万多个实测水深点数据建立南海海底三维地形模型,通过叠加分析获得了1947年南海断续线所在位... 基于1947年中国政府内政部印制的1:400万《南海诸岛位置图》,采用地理信息系统及数字化仿射变换精准测量出11段断续线的地理坐标,同时利用4.4万多个实测水深点数据建立南海海底三维地形模型,通过叠加分析获得了1947年南海断续线所在位置的海底地形特征。结果显示:断续线东长西短,间距东西大、南北小,其走向、形态与下伏地形特征相符合,主要分布在大陆坡和大陆架上;并基于断续线下伏海底地形分析,推断出当时断续线划定时可能遵循如下依据:1在浅海盆地、海峡处采用"等距离中间线"原则进行划分;2在具有明显地形变化处沿海槽坡麓或海槽槽沟中线进行划分;3在西南部陆坡陆架区,结合岸线走向及下伏地形特征进行划分。 展开更多
关键词 断续线 疆域划界 叠合分析 海底地形 仿射变换 南海 中国
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海底入射角对多波束反向散射强度的影响及其改正 被引量:19
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作者 金绍华 翟京生 +1 位作者 刘雁春 崔高嵩 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1081-1084,共4页
综合考虑测船姿态、声线弯曲和海底地形对入射角的影响,推导了计算多波束海底入射角的实用模型。根据Lambert法则,改正海底入射角对反向散射强度的影响。实例计算结果表明,所述模型能精确地计算波束在海底的入射角,有效地改正其对反向... 综合考虑测船姿态、声线弯曲和海底地形对入射角的影响,推导了计算多波束海底入射角的实用模型。根据Lambert法则,改正海底入射角对反向散射强度的影响。实例计算结果表明,所述模型能精确地计算波束在海底的入射角,有效地改正其对反向散射强度的影响。 展开更多
关键词 海底入射角 反向散射强度 测船姿态 声线弯曲 海底地形
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单波束水深约束的侧扫声呐图像三维微地形反演 被引量:18
16
作者 王爱学 赵建虎 +1 位作者 尚晓东 张红梅 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期739-745,共7页
高分辨率海底微地形可呈现更丰富的海床细节特征,对水下目标正确判读具有重要意义。除去底质因素影响,侧扫声呐图像明暗变化与海底地形起伏变化有关,挖掘侧扫声呐图像中的微地形信息,可以弥补现有测深手段分辨率上的不足。针对SFS方法... 高分辨率海底微地形可呈现更丰富的海床细节特征,对水下目标正确判读具有重要意义。除去底质因素影响,侧扫声呐图像明暗变化与海底地形起伏变化有关,挖掘侧扫声呐图像中的微地形信息,可以弥补现有测深手段分辨率上的不足。针对SFS方法从侧扫声呐图像反演出的相对地形缺少起伏尺度约束和起算基准等问题,本文通过小波分析方法从单波束数据中分别提取与侧扫声呐图像反演地形相关的高频地形及表征地形趋势变化的低频地形,以此构建侧扫声呐反演地形的尺度约束及基准改正模型。试验获得的反演地形从整体趋势到细节特征均与真实地形具有较好的一致性,统计结果表明,反演地形内、外符合均方根误差均小于15 cm,反演地形整体精度与单波束地形相当。 展开更多
关键词 侧扫声呐图像 微地形反演 明暗形状恢复 约束方法 地形频谱分析
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星载SAR浅海水下地形和水深测量模拟仿真──水下地形高度、坡度和方向与可测水深分析 被引量:10
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作者 傅斌 黄韦艮 +3 位作者 周长宝 杨劲松 史爱琴 厉冬玲 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期35-42,共8页
根据星载合成孔径雷达(SAR)浅海水下地形和水深成像机理,建立了浅海水 下地形和水深雷达后向散射截面仿真模型.利用该模型模拟并分析了不同地形条件 下,浅海水下地形的雷达后向散射截面.分析结果表明,水下地形高度越高,SA... 根据星载合成孔径雷达(SAR)浅海水下地形和水深成像机理,建立了浅海水 下地形和水深雷达后向散射截面仿真模型.利用该模型模拟并分析了不同地形条件 下,浅海水下地形的雷达后向散射截面.分析结果表明,水下地形高度越高,SAR可 测量的水深越深;水下地形坡度越大,越易被SAN所观测。水下地形的星载SAR测 量还与水下地形的方向有关,与卫星飞行方向平行的水下地形最易被SAR观测,与 卫星飞行方向垂直的水下地形最不易被SAR观测. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 海水下地形 模拟仿真 水深测量 水深成像机理 海洋遥感
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多波束勘测运动传感器偏移的改正方法 被引量:20
18
作者 阳凡林 卢秀山 +1 位作者 李家彪 郭金运 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期816-820,共5页
系统分析多波束勘测时运动传感器偏移造成的姿态误差的特点,以及对波束归位的影响,根据水深误差受横摇误差影响更大、运动传感器偏移带来的横摇误差主要受纵摇决定的规律,借助三维光照水深图、傅立叶或小波分析工具、纵摇与水深误差关... 系统分析多波束勘测时运动传感器偏移造成的姿态误差的特点,以及对波束归位的影响,根据水深误差受横摇误差影响更大、运动传感器偏移带来的横摇误差主要受纵摇决定的规律,借助三维光照水深图、傅立叶或小波分析工具、纵摇与水深误差关系图判断是否存在运动传感器偏移,然后通过消除纵摇与水深误差的线性关系取得运动传感器的偏角,最后对测区所有波束重新归位,完成运动传感器偏移改正,对浅水多波束勘测质量的提高有一定的意义。 展开更多
关键词 多波束声纳 运动传感器 偏移 误差
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多波束声纳和侧扫声纳数字信息的配准及融合 被引量:20
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作者 阳凡林 吴自银 +1 位作者 独知行 金翔龙 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期740-743,共4页
提出了基于等深线和轮廓线的同名特征点配准法,它组合测深数据和回波强度图像信息,从等深线和轮廓线段中提取特征点,对同名特征点使用二次多项式拟合方法确定变形模型,实现不同数据源的配准。使用小波进行融合处理,采用交叉熵对结果进... 提出了基于等深线和轮廓线的同名特征点配准法,它组合测深数据和回波强度图像信息,从等深线和轮廓线段中提取特征点,对同名特征点使用二次多项式拟合方法确定变形模型,实现不同数据源的配准。使用小波进行融合处理,采用交叉熵对结果进行评价。用模拟数据进行了验证,取得了理想的效果。 展开更多
关键词 多波束声纳 侧扫声纳 配准 融合
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利用不确定度的海底数字高程模型构建 被引量:12
20
作者 邹永刚 翟京生 +1 位作者 刘雁春 贾俊涛 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期964-968,共5页
综合考虑水深点不确定度信息和距离对格网节点的影响,提出了利用不确定度和距离联合确定权函数方法构建海底数字高程模型(DEM)。利用不确定度信息传递模型和海底DEM格网分辨率选取标准,在DEM精度和数据容量之间保持平衡,为生成多种形式... 综合考虑水深点不确定度信息和距离对格网节点的影响,提出了利用不确定度和距离联合确定权函数方法构建海底数字高程模型(DEM)。利用不确定度信息传递模型和海底DEM格网分辨率选取标准,在DEM精度和数据容量之间保持平衡,为生成多种形式、满足多种需要的海洋数字产品提供了基础。 展开更多
关键词 不确定度 格网 权函数 海底数字高程模型(DEM) 海洋数字产品
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