基于多波束水深与回波强度融合的高精度水下底质分类方法研究
发布时间：2021-07-27 06:52
多波束测深系统是水下地形地貌数据获取的重要设备,因此,对多波束测深技术进行分析研究,发现其中存在的问题并进行解决具有极为重要的意义。基于此,本文以多波束测深系统的数据为基础,在分析国内外相关研究的基础上,针对多波束测深数据的质量控制、ALL原始文件的数据解析和海底底质分类技术等问题进行了如下工作:（1）对多波束测深系统的组成和工作原理进行了介绍,讨论分析了多波束束控的方法、多波束底部检测方法。（2）对多波束的测深误差进行了分析以及处理改正,其中包括海洋噪声、声呐参数偏差以及声速剖面误差等导致的测量误差及其对应的改正方法,并给出了测深数据综合处理改正的流程。对多波束回波强度数据进行了解译并对多波束中的回波强度增益改正和海底入射角影响改正方法进行了介绍分析。（3）对多波束测深数据的常规滤波方法进行了介绍,针对传统滤波自动化程度低,多项式曲面拟合海底面不贴近,趋势项的数学模型通常无法精确表征海底地形的整体变化趋势,以及如何完整体现海底非平稳地形多波束测深数据的系统性和随机性等问题,本文研究了一种基于改进多面函数抗差最小二乘配置的方法。该方法采用指数函数作为多面函数的核函数,应用改进最小二乘配...
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 测深技术的发展历史及研究现状
1.3 海底底质探测技术的发展及研究现状
1.4 本文主要的工作内容及安排
2 多波束测深数据及回波强度数据的误差分析改正
2.1 多波束系统的组成
2.2 多波束测深系统的原理
2.2.1 波束的指向性
2.2.2 电子多波束工作原理
2.2.3 相干多波束工作原理
2.3 多波束测深误差分析及改正
2.3.1 多波束测深误差分析
2.3.2 多波束测深数据的综合处理方法
2.4 多波束回波数据误差分析及改正
2.4.1 多波束回波强度的声呐方程
2.4.2 回波强度增益改正
2.4.3 回波强度海底入射角影响改正
2.5 本章小结
3 多波束测深数据的质量控制方法研究
3.1 深度数据的常规滤波方法
3.1.1 交互式滤波
3.1.2 自动滤波
3.2 多项式曲面拟合的趋势面滤波法
3.3 基于改进多面函数抗差最小二乘配置的多波束测深数据质量控制
3.3.1 基函数的构建
3.3.2 核函数的选择
3.3.3 改进多面函数最小二乘配置构建
3.3.4 基于改进多面函数抗差最小二乘配置的解算
3.4 实验与分析
3.5 本章小结
4 基于ALL文件原始数据的解析与回波强度图像的生成
4.1 ALL原始文件主要数据结构
4.2 ALL文件的数据提取与实现
4.3 基于ALL文件中回波强度数据图像的绘制
4.3.1 回波强度数据的归一化处理
4.3.2 地理坐标位置归算
4.3.3 回波强度数据图像的生成
4.4 本章小结
5 基于贝叶斯分类法则的多波束水深与回波强度融合的海底底质分类研究
5.1 概述
5.2 最大似然分类方法
5.3 水深与回波强度数据融合的海底底质分类实例
5.3.1 水深数据底栖建模及其导数的求取
5.3.2 回波强度数据的进一步处理
5.3.3 实验结果与分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 论文总结
6.2 展望
致谢
攻读硕士学位期间完成成果
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种多波束反向散射强度数据归一化方法的建立与分析[J]. 杨彬,何林帮. 海洋学报. 2018(07)
[2]顾及分形理论的多特征海底底质分类[J]. 张红梅,张怡婷,何林帮. 测绘地理信息. 2017(04)
[3]多波束测深数据处理的抗差最小二乘配置迭代解法[J]. 王乐洋,陈汉清. 测绘学报. 2017(05)
[4]一种基于多面函数的改进最小二乘配置方法[J]. 谢曦霖,许才军,温扬茂,周力璇. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(04)
[5]抗差估计在多波束测深异常值探测中的应用[J]. 张志伟,暴景阳,肖付民,上飞飞. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(07)
[6]深水多波束回波强度数据处理技术探讨[J]. 马金凤,罗伟东,刘胜旋,郭军. 地质学刊. 2015(04)
[7]基于MB栅格回波强度和改进BPNN的底质分类[J]. 何林帮,赵建虎,张红梅,冯杰. 中国矿业大学学报. 2014(05)
[8]基于粒子群优化算法的SVM神经网络在海底底质分类中的应用[J]. 郭军,马金凤. 测绘与空间地理信息. 2012(12)
[9]最小二乘支持向量机在海洋测深异常值探测中的应用[J]. 黄贤源,翟国君,隋立芬,黄谟涛. 武汉大学学报(信息科学版). 2010(10)
[10]基于抗差最小二乘配置的海底地形生成研究[J]. 王海栋,柴洪洲,赵东明. 系统仿真学报. 2010(09)
博士论文
[1]多波束测深系统声速校正方法研究及其应用[D]. 孙革.中国海洋大学 2007
硕士论文
[1]多面函数方法的改进及其在描述GPS变形场中的应用[D]. 杜吉亮.中国地震局地震预测研究所 2016
[2]声学方法海底底质分类研究[D]. 高大治.中国海洋大学 2003
本文编号：3305313
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 测深技术的发展历史及研究现状
1.3 海底底质探测技术的发展及研究现状
1.4 本文主要的工作内容及安排
2 多波束测深数据及回波强度数据的误差分析改正
2.1 多波束系统的组成
2.2 多波束测深系统的原理
2.2.1 波束的指向性
2.2.2 电子多波束工作原理
2.2.3 相干多波束工作原理
2.3 多波束测深误差分析及改正
2.3.1 多波束测深误差分析
2.3.2 多波束测深数据的综合处理方法
2.4 多波束回波数据误差分析及改正
2.4.1 多波束回波强度的声呐方程
2.4.2 回波强度增益改正
2.4.3 回波强度海底入射角影响改正
2.5 本章小结
3 多波束测深数据的质量控制方法研究
3.1 深度数据的常规滤波方法
3.1.1 交互式滤波
3.1.2 自动滤波
3.2 多项式曲面拟合的趋势面滤波法
3.3 基于改进多面函数抗差最小二乘配置的多波束测深数据质量控制
3.3.1 基函数的构建
3.3.2 核函数的选择
3.3.3 改进多面函数最小二乘配置构建
3.3.4 基于改进多面函数抗差最小二乘配置的解算
3.4 实验与分析
3.5 本章小结
4 基于ALL文件原始数据的解析与回波强度图像的生成
4.1 ALL原始文件主要数据结构
4.2 ALL文件的数据提取与实现
4.3 基于ALL文件中回波强度数据图像的绘制
4.3.1 回波强度数据的归一化处理
4.3.2 地理坐标位置归算
4.3.3 回波强度数据图像的生成
4.4 本章小结
5 基于贝叶斯分类法则的多波束水深与回波强度融合的海底底质分类研究
5.1 概述
5.2 最大似然分类方法
5.3 水深与回波强度数据融合的海底底质分类实例
5.3.1 水深数据底栖建模及其导数的求取
5.3.2 回波强度数据的进一步处理
5.3.3 实验结果与分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 论文总结
6.2 展望
致谢
攻读硕士学位期间完成成果
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种多波束反向散射强度数据归一化方法的建立与分析[J]. 杨彬,何林帮. 海洋学报. 2018(07)
[2]顾及分形理论的多特征海底底质分类[J]. 张红梅,张怡婷,何林帮. 测绘地理信息. 2017(04)
[3]多波束测深数据处理的抗差最小二乘配置迭代解法[J]. 王乐洋,陈汉清. 测绘学报. 2017(05)
[4]一种基于多面函数的改进最小二乘配置方法[J]. 谢曦霖,许才军,温扬茂,周力璇. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(04)
[5]抗差估计在多波束测深异常值探测中的应用[J]. 张志伟,暴景阳,肖付民,上飞飞. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(07)
[6]深水多波束回波强度数据处理技术探讨[J]. 马金凤,罗伟东,刘胜旋,郭军. 地质学刊. 2015(04)
[7]基于MB栅格回波强度和改进BPNN的底质分类[J]. 何林帮,赵建虎,张红梅,冯杰. 中国矿业大学学报. 2014(05)
[8]基于粒子群优化算法的SVM神经网络在海底底质分类中的应用[J]. 郭军,马金凤. 测绘与空间地理信息. 2012(12)
[9]最小二乘支持向量机在海洋测深异常值探测中的应用[J]. 黄贤源,翟国君,隋立芬,黄谟涛. 武汉大学学报(信息科学版). 2010(10)
[10]基于抗差最小二乘配置的海底地形生成研究[J]. 王海栋,柴洪洲,赵东明. 系统仿真学报. 2010(09)
博士论文
[1]多波束测深系统声速校正方法研究及其应用[D]. 孙革.中国海洋大学 2007
硕士论文
[1]多面函数方法的改进及其在描述GPS变形场中的应用[D]. 杜吉亮.中国地震局地震预测研究所 2016
[2]声学方法海底底质分类研究[D]. 高大治.中国海洋大学 2003
本文编号：3305313
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/3305313.html
