海底地形数据是导航等众多研究领域中的基础数据,如地形地貌三维显示、潜航器水下航行、地形匹配导航等。为解决海底地形数据在噪声、异常值、分辨率、信息量、时效性以及数据存储查询等方面存在的问题,本课题围绕海底地形数据,突破传统数据处理方法中影响数据集质量的诸多问题,提高海底地形数据的数据质量,并合理组织地形数据,设计高效索引,实现地形数据的有效存储和快速处理查询。主要开展的研究工作包括:首先,针对现有的海底地形数据集存在精度和分辨率低,信息量少,时效性差等质量问题,以及海量地形数据在存储的有效性和查询的快速性上存在的不足,基于海底地形数据集的需求分析,提出海底地形数据集总体构建方案。其次,针对传统的水深数据融合算法在融合高精度数据方面不足的问题,研究传统融合算法的优化与改进,在数字高程模型（DEM,Digital Elevation Model）的基础上,融合电子海图水深数据和多波束测深数据,构建新的海底地形数据集。其中电子海图经过S57标准封装,编码的压缩性强,故研究电子海图的解析和水深数据的提取方法。试验结果表明,改进后的算法能够综合不同数据源的优点,提高数据集的精度和分辨率。再次,针对在缺少多波束测深数据的海底区域,海底地形数据信息量少的问题,为高效地利用陆地地形数据更新速度快,包含细节信息多的优势,研究基于卷积神经网络风格迁移算法的地形生成算法。提取陆地地形的风格特征和海底地形的内容特征进行风格迁移,并调整参数进行多组试验。结果表明,生成的海底地形,既保留了原始海底地形的起伏形态,又包含了陆地地形中的地形细节,可以增加数据集的信息量,提高数据集时效性。最后,针对海底地形实时动态三维显示对地形数据存储和查询的要求,研究分布式存储、空间索引结构和多分辨率地形金字塔模型。在多分辨率金字塔模型中,为使技术人员能够根据实际情况选择合理的构建方案,研究不同存储方案的空间复杂度和时间复杂度的分析方法。对数据库进行正确性测试和性能测试,结果表明,数据库能实现数据的有效存储,准确度高,同时,分布式数据库适用于处理海量数据,随着数据量的增大,优势会更加明显。