[發(fā)明專利]一種基于遙感圖像特征的淺海沙波區(qū)多波束測(cè)深地形重構(gòu)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310043013.2
• 申請(qǐng)日: 2013-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103148842A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華國(guó);傅斌;何謝鍇;史愛(ài)琴;王雋;王小珍;厲冬玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號(hào): G01C13/00
• 分類號(hào): G01C13/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 鄭文濤

1.一種基于遙感圖像特征的淺海沙波區(qū)多波束測(cè)深地形重構(gòu)方法，其特征在于其包括以下步驟：

（1）獲得多波束測(cè)深數(shù)據(jù)覆蓋區(qū)域的遙感圖像，采用幾何校正方法進(jìn)行遙感圖像定位配準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)與多波束測(cè)深數(shù)據(jù)空間基本配準(zhǔn)；

（2）根據(jù)遙感圖像上沙波紋理分布特征，提取沙波波脊線；

（3）評(píng)估多波束測(cè)深數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布密度，在沒(méi)有多波束測(cè)深數(shù)據(jù)分布的區(qū)域均勻生成一定數(shù)量的輔助點(diǎn)；

（4）將每?jī)蓷l相鄰的沙波波脊線之間的區(qū)域劃分為若干個(gè)子區(qū)；

（5）為每個(gè)輔助點(diǎn)估算水深值；

（6）將輔助點(diǎn)的水深值和多波束測(cè)深數(shù)據(jù)點(diǎn)水深值一起進(jìn)行空間插值，獲得工作區(qū)沙波地形數(shù)字高程模型，完成淺海沙波地形重構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于遙感圖像特征的淺海沙波區(qū)多波束測(cè)深地形重構(gòu)方法，其特征在于步驟（2）中遙感圖像上亮暗條紋相接處為沙波波脊線的位置，據(jù)此采用人機(jī)交互方法繪制相應(yīng)的沙波波脊線。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于遙感圖像特征的淺海沙波區(qū)多波束測(cè)深地形重構(gòu)方法，其特征在于步驟（3）中所述輔助點(diǎn)的分布密度與多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的分布密度基本一致，輔助點(diǎn)的位置采用均勻分布法生成：首先以多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的間隔大小r為網(wǎng)格大小建立覆蓋工作區(qū)域的網(wǎng)格，將網(wǎng)格中心點(diǎn)作為輔助點(diǎn)的位置，將與已有多波束測(cè)深數(shù)據(jù)點(diǎn)的距離小于r的輔助點(diǎn)刪除，剩下的即為所需的輔助點(diǎn)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于遙感圖像特征的淺海沙波區(qū)多波束測(cè)深地形重構(gòu)方法，其特征在于步驟（4）中將每?jī)蓷l相鄰的沙波波脊線之間的區(qū)域劃分為4—10個(gè)子區(qū)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于遙感圖像特征的淺海沙波區(qū)多波束測(cè)深地形重構(gòu)方法，其特征在于步驟（4）中子區(qū)劃分采用歐幾里德距離均分法，操作步驟如下：1）首先在基本垂直于沙波波脊線的方向上，均勻設(shè)置一定數(shù)量的直線輔助線，輔助線的間距設(shè)為多波束測(cè)深點(diǎn)間隔r的5-10倍；2）根據(jù)輔助線與沙波波脊線的交叉點(diǎn)，計(jì)算中心點(diǎn)位置，將所有輔助線上的中心點(diǎn)連起來(lái)就得到第一次劃分的劃分線，實(shí)現(xiàn)將沙波波脊線之間的區(qū)域劃分為兩個(gè)子區(qū)；3）繼續(xù)用2）中所述的方法得到第一次劃分線與沙波波脊線之間的劃分線，依次劃分，直到滿足子區(qū)劃分的要求。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于遙感圖像特征的淺海沙波區(qū)多波束測(cè)深地形重構(gòu)方法，其特征在于步驟（5）中以步驟（3）中添加的每個(gè)輔助點(diǎn)為圓心、以多波束測(cè)線間距L為半徑設(shè)置搜索范圍，在該輔助點(diǎn)所在的步驟（4）所劃分的子區(qū)內(nèi)搜索多波束測(cè)深數(shù)據(jù)點(diǎn)，采用反距離權(quán)重法確定該輔助點(diǎn)的水深值，即把搜索到的多波束測(cè)深數(shù)據(jù)點(diǎn)的水深值以距離平方的倒數(shù)為權(quán)重值疊加給該輔助點(diǎn)，疊加公式為：

其中為該輔助點(diǎn)的估算水深，，為第個(gè)多波束測(cè)深數(shù)據(jù)點(diǎn)到該輔助點(diǎn)的距離，為第個(gè)多波束測(cè)深數(shù)據(jù)點(diǎn)的水深值。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于遙感圖像特征的淺海沙波區(qū)多波束測(cè)深地形重構(gòu)方法，其特征在于步驟（6）中將通過(guò)步驟（5）完成水深值估算的輔助點(diǎn)和工作區(qū)內(nèi)的多波束測(cè)深數(shù)據(jù)一起進(jìn)行水深數(shù)據(jù)空間插值計(jì)算，構(gòu)建連續(xù)的柵格化淺海地形數(shù)字高程模型DEM。