[發明專利]基于總傳播誤差濾波器的多波束數據處理方法

無效

• 申請號: 201110264325.7
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN102419436A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 李守軍;吳自銀
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01S15/08
• 代理公司: 杭州金源通匯專利事務所(普通合伙) 33236
• 代理人: 唐迅

技術領域

本發明涉及一種多波束數據處理方法，尤其是一種基于總傳播誤差濾波器的多波束數據處理方法。

技術背景

由于噪聲、換能器表面水體氣泡、聲線彎曲等因素影響，多波束水深測量數據中不可避免地存在粗差，給準確反映海底地形特征帶來困難，甚至導致整批資料作廢。因此，粗差剔除是多波束數據處理和海底地形特征研究的必經環節。傳統多波束數據粗差剔除方法是基于測線的人機交互式編輯，效率較低，且容易受主觀性判斷影響，造成假地形的出現。

在海底地形連續變化的假設條件下，國內外研究人員提出了一些自動濾波算法剔除水深測量粗差，這些方法包括：最大和最小水深門限法、中值和標準偏差跳點剔除法、趨勢面法、基于抗差M估計的選權迭代加權平均法等。上述這些方法多是基于數據的統計特性，或者是根據測區先驗的地形模型進行濾波的，并沒有考慮數據自身誤差的大小，濾波器設置嚴格容易造成海底地形細節損失。其中，最大和最小水深門限法僅能適合于平坦海底區域數據處理，中值濾波法和趨勢面法則容易造成海底地形細節的損失。目前，多波束海底地形數據的粗差自動濾波剔除方法研究是該領域的熱點和重點。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術的不足而設計的一種準確度更高的基于總傳播誤差濾波器的多波束數據處理方法。

本發明所設計的基于總傳播誤差濾波器的多波束數據處理方法，它主要包括對多波束水深測量儀采集的數據進行處理的步驟，其特征是具體包括以下步驟：

A、對水深測量數據劃分網格的步驟；

B、計算水深測量數據的總傳播誤差的步驟；

C、水深測量數據的總傳播誤差濾波步驟；

D、計算海底地形模型每一個網格節點值的步驟

在A步驟中包括：

以測量水深的5％作為網格的長度和寬度對一次多波束測量數據進行劃分；要求水深點與節點距離不大于水深值的5％，這是因為通常情況下我們認為節點周圍較小范圍內水深變化很小或連續變化。

在B步驟中包括：

依據公式z＝r?cos?p?cos(θ+R)

x=x0+r1-cos2pcos2(θ+R)cosα]]>

y=y0+r1-cos2pcos2(θ+R)sinα]]>計算出平面坐標總傳播誤差(H_xTPE、H_yTPE)和垂向測深總傳播誤差D_zTPE，其中：r為多波束聲納測量斜距，θ為波束角，p為波束縱搖角，R為波束橫搖角，x₀和y₀為GPS定位原點坐標，α為測線航向，上述內容基于多波束水深測量誤差傳播定律。

在C步驟中包括：

利用IHO標準設置總傳播誤差濾波器對水深測量數據進行濾波，所述的總傳播誤差濾波器采用公式式中：a為IHO特級標準誤差允許值0.25m，b為誤差系數0.0075，d為水深值。

在D步驟中包括：