基于侧扫声纳图像海底目标物提取方法

来源 :全国第二十二届海洋测绘综合性学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liaotianeryi
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海底目标物的识别与定位为目标物的打捞提供基础.分析了侧扫声纳数据成像原理,利用凹凸目标成像与阴影的关系,依次采用二值化处理、中值滤波处理、开肩与闭合操作、canny边缘提取等多种图像处理的手段,实现了海底目标物的提取与定位。并通过实验验证了本方法的可行性。
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基于球谐展开和两分量模型,推导了基于Poisson积分方程的重力异常延拓的远区效应截断误差的函数表达:研究了近区半径、移去重力场阶次、延拓高度与远区效应截断误差之间的相互关系。数值分析表明,当延拓高度为1000m时,移去360阶的重力场模型,积分半径大于0.5。能保证远区效应截断误差町以忽略;当移去2160阶的重力场模型,即使延拓高度为10000m,0.5°的积分半径也能保证可忽略延拓过程中远区效
通过构建船固坐标系,GPS能实时测定海底测深点的三维坐标,通过坐标转换,获得海底测深点定位和图载水深数据。该作业模式小仅无需验潮。而且能够有效消除传统作业模式中船只动态吃水和涌浪等因素对测量成果的影响,显著提高水深测量成果的精度。
首先用卫星测高资料计算了1993~2009.6年的全球平均海平面变化。用GRACE(Gravity Recovery andCiimate Experiment)时变重力场系数反演了2003~2009.6年伞球平均海水质量变化。联合GRACE和卫星测高资料计算了2003~2009.6年的热容海平面变化,该变化呈上升趋势。用日本气象局 Ishii等提供的海温数据计算了1993~2006年的海水引起的
分析了多波束测深系统波束宽度对水深点垂直不确定度和水平不确定度的影响。证明了波束宽度对不确定度的作用随波束倾斜角度的增加而增大。给出了波束宽度导致的垂直和水平误差计算模型,提出了波束宽度效应改正模型,为准确计算水深点不确定度提供了理论依据。
对多波束测深数据处理CUBE算法的模型建立,格网节点的多重估计和最优估值选取准则进行了详细介绍。深入分析了多重估计的实用性。针对该算法利用Kaiman滤波估计节点的不足,提出了抗差Kalman滤波对其加以改进。通过多波束实测数据对CUBE算法进行实现和分析,同时为进一步说明改进算法的有效性,利用模拟数据进行实验比较。最后,总结归纳了CUBE算法的计算特点。
针对上海世博会对黄浦江航道核心水域高精度海底地形的需求,采用SeaBat8125多波束测深系统对该区域进行了全覆盖测量。通过归算潮汐基准面、潮汐改正精度内符合检验、原始数据各项改正、除噪处理及测深误差分析等几个步骤,得到基于吴淞零点的最终水深成果。各项检验表明,此次多波束测深成果质量满足实际需求。
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分析了多波束测深的各种参数误差源,建立了参数误差对多波束测深的综合影响模型,在此基础上,详细分析了各种参数误差对测深的影响规律,提出了相应的检测方法并说明了能在线交叉点不符值中得到反映的参数误差种类。通过这些分析,深入了解多波束系统测前检校的原理,并且有利于提高多波束数据后处理中甲差模型的精度,对多波束数据的质情控制较为有益。
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