本文關(guān)鍵詞：基于多波束測深數(shù)據(jù)的海底等深線提取與整理技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 等深線 改進(jìn)的三角網(wǎng)漸進(jìn)加密算法 雙向緩沖區(qū)算法 改進(jìn)的道格拉斯-普格算法 自動制圖綜合 多波束系統(tǒng)

【摘要】：海洋開發(fā)離不開海洋空間信息數(shù)據(jù)庫和海底地形圖的支持。制圖綜合是制圖學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。尤其是在多波束測深系統(tǒng)出現(xiàn)后,海底地形數(shù)據(jù)的獲取分辨率相較于傳統(tǒng)的單波束測深儀有了極大的提高,但是分辨率的的提高也帶來了海量數(shù)據(jù)冗余的問題,這使得制圖綜合顯得尤為重要。傳統(tǒng)的制圖綜合需要耗費(fèi)大量的人工和時間,而計算機(jī)自動綜合的結(jié)果又往往不夠理想。因此,海底地形制圖綜合成為海洋測繪領(lǐng)域一個重要的研究方向。本文基于多波束測深系統(tǒng)點(diǎn)云數(shù)據(jù),以自動提取并綜合簡化等深線為目的,進(jìn)行了以下研究工作： (1)分析了多波束系統(tǒng)的工作原理和技術(shù)特點(diǎn),討論了多波束系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式和誤差來源,并總結(jié)了數(shù)據(jù)處理流程,介紹了等深線勾繪算法與流程。 (2)說明了點(diǎn)云濾波的意義,研究了現(xiàn)有的多波束濾波算法并指出現(xiàn)有算法存在的不足,并通過改進(jìn)現(xiàn)有的三角網(wǎng)漸進(jìn)加密算法,用以對多波束點(diǎn)云進(jìn)行濾波提取海底特征地形進(jìn)而生成等深線。 (3)通過研究已有等深線綜合算法,總結(jié)了海底地形圖等深線綜合的三個原則,選擇等深線綜合的兩種算法：雙向緩沖區(qū)算法和改進(jìn)的道格拉斯-普格算法兩種典型算法,比較它們的算法思想和算法所具有的特性。 (4)編程實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的三角網(wǎng)漸進(jìn)加密算法、雙向緩沖區(qū)算法和進(jìn)的道格拉斯-普格算法,通過實(shí)測多波束點(diǎn)云數(shù)據(jù)的制圖綜合實(shí)驗進(jìn)行驗證,并對實(shí)驗結(jié)果的點(diǎn)云分布、DEM和處理后等深線等指標(biāo)進(jìn)行評價。 研究表明：改進(jìn)的三角網(wǎng)漸進(jìn)加密算法能夠在提取海底地形特征點(diǎn)的同時對多波束數(shù)據(jù)中存在噪聲及系統(tǒng)誤差有削弱作用,且濾波后的點(diǎn)云內(nèi)插得到的等深線更加平滑。本文采用的兩種等深線綜合算法雙向緩沖區(qū)算法和改進(jìn)的道格拉斯-普格算法均滿足等深線綜合的三點(diǎn)原則,且提高了海圖制圖的效率。而在同等情況下,雙向緩沖區(qū)算法更具優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】：等深線 改進(jìn)的三角網(wǎng)漸進(jìn)加密算法 雙向緩沖區(qū)算法 改進(jìn)的道格拉斯-普格算法 自動制圖綜合 多波束系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P284.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀研究10-13
• 1.3 本文研究目的、內(nèi)容及關(guān)鍵問題13-15
• 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)15-16
• 第2章 多波束測深系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理16-25
• 2.1 多波束測深系統(tǒng)簡介16
• 2.2 多波束測深系統(tǒng)組成16-17
• 2.3 多波束測深系統(tǒng)原理17-18
• 2.4 多波束測深數(shù)據(jù)的特點(diǎn)18-19
• 2.5 多波束測深系統(tǒng)誤差來源19-20
• 2.6 多波束數(shù)據(jù)通用格式20
• 2.7 多波束測深數(shù)據(jù)處理流程20-21
• 2.8 數(shù)據(jù)后處理及等深線繪制21-24
• 2.9 本章小結(jié)24-25
• 第3章 水深點(diǎn)濾波25-34
• 3.1 水深點(diǎn)濾波的意義25
• 3.2 現(xiàn)有多波束水深點(diǎn)云濾波算法25-26
• 3.3 三角網(wǎng)漸進(jìn)加密算法介紹26-27
• 3.4 改進(jìn)的三角網(wǎng)漸進(jìn)加密算法27-33
• 3.4.1 算法基本思想27
• 3.4.2 最小凸包27-29
• 3.4.3 Delaunay三角網(wǎng)與LOP優(yōu)化算法29-30
• 3.4.4 水深點(diǎn)取舍規(guī)則30-31
• 3.4.5 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計31-32
• 3.4.6 濾波算法實(shí)施流程32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 等深線自動綜合34-41
• 4.1 等深線綜合概述34-35
• 4.1.1 等深線定義及作用34
• 4.1.2 等深線綜合的意義34
• 4.1.3 等深線綜合的原則34
• 4.1.4 等深線綜合算法及分類34-35
• 4.2 雙向緩沖區(qū)算法35-38
• 4.2.1 雙向緩沖區(qū)算法思想35-36
• 4.2.2 對特殊情況的處理36-37
• 4.2.3 雙向緩沖區(qū)算法的特性37-38
• 4.3 改進(jìn)的道格拉斯-普格算法38-40
• 4.3.1 道格拉斯-普格算法基本思想38-39
• 4.3.2 改進(jìn)的道格拉斯-普格算法39-40
• 4.3.3 改進(jìn)道格拉斯-普格算法的特性40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第5章 制圖綜合實(shí)驗41-58
• 5.1 實(shí)驗原始數(shù)據(jù)41-44
• 5.1.1 原始水深點(diǎn)云41-42
• 5.1.2 實(shí)驗區(qū)原始地形42-43
• 5.1.3 原始等深線43-44
• 5.2 制圖綜合實(shí)驗方案44-45
• 5.3 水深點(diǎn)云濾波實(shí)驗45-52
• 5.3.1 濾波閾值的選取45
• 5.3.2 濾波后點(diǎn)云情況45-46
• 5.3.3 濾波后地形變化46-51
• 5.3.4 濾波后等深線變化51-52
• 5.3.5 不同濾波閾值比較結(jié)果評價52
• 5.4 等深線綜合實(shí)驗52-56
• 5.4.1 等深線綜合實(shí)驗閾值選取52-53
• 5.4.2 綜合后等深線整體比較53-54
• 5.4.3 綜合后等深線細(xì)節(jié)比較54-55
• 5.4.4 綜合后等深線精度比較55-56
• 5.4.5 兩種算法的比較56
• 5.5 實(shí)驗結(jié)論56-57
• 5.6 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論與展望58-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1135502