基于多波束水深與回波強(qiáng)度融合的高精度水下底質(zhì)分類方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-27 06:52
多波束測(cè)深系統(tǒng)是水下地形地貌數(shù)據(jù)獲取的重要設(shè)備,因此,對(duì)多波束測(cè)深技術(shù)進(jìn)行分析研究,發(fā)現(xiàn)其中存在的問題并進(jìn)行解決具有極為重要的意義;诖,本文以多波束測(cè)深系統(tǒng)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在分析國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制、ALL原始文件的數(shù)據(jù)解析和海底底質(zhì)分類技術(shù)等問題進(jìn)行了如下工作:(1)對(duì)多波束測(cè)深系統(tǒng)的組成和工作原理進(jìn)行了介紹,討論分析了多波束束控的方法、多波束底部檢測(cè)方法。(2)對(duì)多波束的測(cè)深誤差進(jìn)行了分析以及處理改正,其中包括海洋噪聲、聲吶參數(shù)偏差以及聲速剖面誤差等導(dǎo)致的測(cè)量誤差及其對(duì)應(yīng)的改正方法,并給出了測(cè)深數(shù)據(jù)綜合處理改正的流程。對(duì)多波束回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行了解譯并對(duì)多波束中的回波強(qiáng)度增益改正和海底入射角影響改正方法進(jìn)行了介紹分析。(3)對(duì)多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的常規(guī)濾波方法進(jìn)行了介紹,針對(duì)傳統(tǒng)濾波自動(dòng)化程度低,多項(xiàng)式曲面擬合海底面不貼近,趨勢(shì)項(xiàng)的數(shù)學(xué)模型通常無法精確表征海底地形的整體變化趨勢(shì),以及如何完整體現(xiàn)海底非平穩(wěn)地形多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性和隨機(jī)性等問題,本文研究了一種基于改進(jìn)多面函數(shù)抗差最小二乘配置的方法。該方法采用指數(shù)函數(shù)作為多面函數(shù)的核函數(shù),應(yīng)用改進(jìn)最小二乘配...
【文章來源】:東華理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 測(cè)深技術(shù)的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀
1.3 海底底質(zhì)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要的工作內(nèi)容及安排
2 多波束測(cè)深數(shù)據(jù)及回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)的誤差分析改正
2.1 多波束系統(tǒng)的組成
2.2 多波束測(cè)深系統(tǒng)的原理
2.2.1 波束的指向性
2.2.2 電子多波束工作原理
2.2.3 相干多波束工作原理
2.3 多波束測(cè)深誤差分析及改正
2.3.1 多波束測(cè)深誤差分析
2.3.2 多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的綜合處理方法
2.4 多波束回波數(shù)據(jù)誤差分析及改正
2.4.1 多波束回波強(qiáng)度的聲吶方程
2.4.2 回波強(qiáng)度增益改正
2.4.3 回波強(qiáng)度海底入射角影響改正
2.5 本章小結(jié)
3 多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制方法研究
3.1 深度數(shù)據(jù)的常規(guī)濾波方法
3.1.1 交互式濾波
3.1.2 自動(dòng)濾波
3.2 多項(xiàng)式曲面擬合的趨勢(shì)面濾波法
3.3 基于改進(jìn)多面函數(shù)抗差最小二乘配置的多波束測(cè)深數(shù)據(jù)質(zhì)量控制
3.3.1 基函數(shù)的構(gòu)建
3.3.2 核函數(shù)的選擇
3.3.3 改進(jìn)多面函數(shù)最小二乘配置構(gòu)建
3.3.4 基于改進(jìn)多面函數(shù)抗差最小二乘配置的解算
3.4 實(shí)驗(yàn)與分析
3.5 本章小結(jié)
4 基于ALL文件原始數(shù)據(jù)的解析與回波強(qiáng)度圖像的生成
4.1 ALL原始文件主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.2 ALL文件的數(shù)據(jù)提取與實(shí)現(xiàn)
4.3 基于ALL文件中回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)圖像的繪制
4.3.1 回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)的歸一化處理
4.3.2 地理坐標(biāo)位置歸算
4.3.3 回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)圖像的生成
4.4 本章小結(jié)
5 基于貝葉斯分類法則的多波束水深與回波強(qiáng)度融合的海底底質(zhì)分類研究
5.1 概述
5.2 最大似然分類方法
5.3 水深與回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)融合的海底底質(zhì)分類實(shí)例
5.3.1 水深數(shù)據(jù)底棲建模及其導(dǎo)數(shù)的求取
5.3.2 回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理
5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間完成成果
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩種多波束反向散射強(qiáng)度數(shù)據(jù)歸一化方法的建立與分析[J]. 楊彬,何林幫. 海洋學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]顧及分形理論的多特征海底底質(zhì)分類[J]. 張紅梅,張怡婷,何林幫. 測(cè)繪地理信息. 2017(04)
[3]多波束測(cè)深數(shù)據(jù)處理的抗差最小二乘配置迭代解法[J]. 王樂洋,陳漢清. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]一種基于多面函數(shù)的改進(jìn)最小二乘配置方法[J]. 謝曦霖,許才軍,溫?fù)P茂,周力璇. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(04)
[5]抗差估計(jì)在多波束測(cè)深異常值探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 張志偉,暴景陽,肖付民,上飛飛. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(07)
[6]深水多波束回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)處理技術(shù)探討[J]. 馬金鳳,羅偉東,劉勝旋,郭軍. 地質(zhì)學(xué)刊. 2015(04)
[7]基于MB柵格回波強(qiáng)度和改進(jìn)BPNN的底質(zhì)分類[J]. 何林幫,趙建虎,張紅梅,馮杰. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[8]基于粒子群優(yōu)化算法的SVM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在海底底質(zhì)分類中的應(yīng)用[J]. 郭軍,馬金鳳. 測(cè)繪與空間地理信息. 2012(12)
[9]最小二乘支持向量機(jī)在海洋測(cè)深異常值探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 黃賢源,翟國君,隋立芬,黃謨濤. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2010(10)
[10]基于抗差最小二乘配置的海底地形生成研究[J]. 王海棟,柴洪洲,趙東明. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(09)
博士論文
[1]多波束測(cè)深系統(tǒng)聲速校正方法研究及其應(yīng)用[D]. 孫革.中國海洋大學(xué) 2007
碩士論文
[1]多面函數(shù)方法的改進(jìn)及其在描述GPS變形場(chǎng)中的應(yīng)用[D]. 杜吉亮.中國地震局地震預(yù)測(cè)研究所 2016
[2]聲學(xué)方法海底底質(zhì)分類研究[D]. 高大治.中國海洋大學(xué) 2003
本文編號(hào):3305313
【文章來源】:東華理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 測(cè)深技術(shù)的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀
1.3 海底底質(zhì)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要的工作內(nèi)容及安排
2 多波束測(cè)深數(shù)據(jù)及回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)的誤差分析改正
2.1 多波束系統(tǒng)的組成
2.2 多波束測(cè)深系統(tǒng)的原理
2.2.1 波束的指向性
2.2.2 電子多波束工作原理
2.2.3 相干多波束工作原理
2.3 多波束測(cè)深誤差分析及改正
2.3.1 多波束測(cè)深誤差分析
2.3.2 多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的綜合處理方法
2.4 多波束回波數(shù)據(jù)誤差分析及改正
2.4.1 多波束回波強(qiáng)度的聲吶方程
2.4.2 回波強(qiáng)度增益改正
2.4.3 回波強(qiáng)度海底入射角影響改正
2.5 本章小結(jié)
3 多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制方法研究
3.1 深度數(shù)據(jù)的常規(guī)濾波方法
3.1.1 交互式濾波
3.1.2 自動(dòng)濾波
3.2 多項(xiàng)式曲面擬合的趨勢(shì)面濾波法
3.3 基于改進(jìn)多面函數(shù)抗差最小二乘配置的多波束測(cè)深數(shù)據(jù)質(zhì)量控制
3.3.1 基函數(shù)的構(gòu)建
3.3.2 核函數(shù)的選擇
3.3.3 改進(jìn)多面函數(shù)最小二乘配置構(gòu)建
3.3.4 基于改進(jìn)多面函數(shù)抗差最小二乘配置的解算
3.4 實(shí)驗(yàn)與分析
3.5 本章小結(jié)
4 基于ALL文件原始數(shù)據(jù)的解析與回波強(qiáng)度圖像的生成
4.1 ALL原始文件主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.2 ALL文件的數(shù)據(jù)提取與實(shí)現(xiàn)
4.3 基于ALL文件中回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)圖像的繪制
4.3.1 回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)的歸一化處理
4.3.2 地理坐標(biāo)位置歸算
4.3.3 回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)圖像的生成
4.4 本章小結(jié)
5 基于貝葉斯分類法則的多波束水深與回波強(qiáng)度融合的海底底質(zhì)分類研究
5.1 概述
5.2 最大似然分類方法
5.3 水深與回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)融合的海底底質(zhì)分類實(shí)例
5.3.1 水深數(shù)據(jù)底棲建模及其導(dǎo)數(shù)的求取
5.3.2 回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理
5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間完成成果
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩種多波束反向散射強(qiáng)度數(shù)據(jù)歸一化方法的建立與分析[J]. 楊彬,何林幫. 海洋學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]顧及分形理論的多特征海底底質(zhì)分類[J]. 張紅梅,張怡婷,何林幫. 測(cè)繪地理信息. 2017(04)
[3]多波束測(cè)深數(shù)據(jù)處理的抗差最小二乘配置迭代解法[J]. 王樂洋,陳漢清. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]一種基于多面函數(shù)的改進(jìn)最小二乘配置方法[J]. 謝曦霖,許才軍,溫?fù)P茂,周力璇. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(04)
[5]抗差估計(jì)在多波束測(cè)深異常值探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 張志偉,暴景陽,肖付民,上飛飛. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(07)
[6]深水多波束回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)處理技術(shù)探討[J]. 馬金鳳,羅偉東,劉勝旋,郭軍. 地質(zhì)學(xué)刊. 2015(04)
[7]基于MB柵格回波強(qiáng)度和改進(jìn)BPNN的底質(zhì)分類[J]. 何林幫,趙建虎,張紅梅,馮杰. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[8]基于粒子群優(yōu)化算法的SVM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在海底底質(zhì)分類中的應(yīng)用[J]. 郭軍,馬金鳳. 測(cè)繪與空間地理信息. 2012(12)
[9]最小二乘支持向量機(jī)在海洋測(cè)深異常值探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 黃賢源,翟國君,隋立芬,黃謨濤. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2010(10)
[10]基于抗差最小二乘配置的海底地形生成研究[J]. 王海棟,柴洪洲,趙東明. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(09)
博士論文
[1]多波束測(cè)深系統(tǒng)聲速校正方法研究及其應(yīng)用[D]. 孫革.中國海洋大學(xué) 2007
碩士論文
[1]多面函數(shù)方法的改進(jìn)及其在描述GPS變形場(chǎng)中的應(yīng)用[D]. 杜吉亮.中國地震局地震預(yù)測(cè)研究所 2016
[2]聲學(xué)方法海底底質(zhì)分類研究[D]. 高大治.中國海洋大學(xué) 2003
本文編號(hào):3305313
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