CN108256049A - 一种不同区块多波束数据接边处理方法 - Google Patents

一种不同区块多波束数据接边处理方法 Download PDF

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Abstract

一种不同区块多波束数据接边处理方法，工作流程和步骤为：（1）将区块A和区块B的数据分别进行网格化处理；（2）在步骤（1）重叠区中间分别提取区块A和区块B同一位置剖面的水深值；（3）以步骤（2）提取的剖面为界，删除重叠在对方区域的数据；（4）计算上述提取的两个剖面的同点水深差值h；（5）结合区域水深观测值Z0，利用趋势面计算处理，得出区块水深校正值Z；通过本发明对不同区块数据进行接边处理，可提高多波束测深数据的精度，能够很好地解决多波束数据在接边时地形趋势不协调、等深线走向异常的问题。

Description

一种不同区块多波束数据接边处理方法
技术领域
本发明涉及一种不同区块多波束数据接边处理方法。
背景技术
近年来，我国海洋环境、生态和资源都发生了重大变化，海洋开发活动不断增加，以及海洋调查、海洋工程建设、海洋科学研究的发展，多波束测深系统的应用备受关注，在海洋基础测绘中更是广泛应用。多波束测深系统已经成为目前海底地形地貌测量的主要设备，其具有全覆盖、高精度、高效率、高分辨率的特点，且能够全面真实准确的反映海底地形地貌。
在大规模的海底地形地貌调查项目中，需要将调查区域进行分区块，再由不同的单位分区块完成。最终的成果集成时，因为不同区块的数据由不同单位的不同设备测量提供，在测量精度和分辨率方面存在差异，以及系统误差的存在，导致在接边时会出现同一个位置的水深不一致，等深线出现拐角的问题，从而要对不同区块的多波束测深数据进行接边处理。而目前处理这类问题常用拟合的方法来融合多区块的数据，该方法主要包括有移动平均法、反距离加权法和最小曲率法等，其主要是依靠数学加权的方式对不同区块重叠区数据进行压制平滑，处理后的地形仍然会表现出趋势不协调，等深线走向不自然，人为斧凿修改的痕迹明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不同区块多波束数据接边处理方法，以解决现有的多波束数据接边时仍然存在的地形趋势不协调、等深线走向异常的问题。
为了解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案如下：
为方便表达本发明接边处理的方法，以下都以两个区块（即区块A和区块B）的接边来说明，且这两个区块数据都符合接边标准。
所述一种不同区块多波束数据接边处理方法，工作流程和步骤为：
（1）将区块A和区块B的数据分别进行网格化处理；
（2）在步骤（1）重叠区中间分别提取区块A和区块B同一位置剖面的水深值；
（3）以步骤（2）提取的剖面为界，删除重叠在对方区域的数据；
（4）计算上述提取的两个剖面的同点水深差值h；
（5）结合区域水深观测值Z0，利用趋势面计算处理，得出区块水深校正值Z；
所述步骤（4）计算两个剖面的同点水深差值h的具体方法如下：
定义区块A、B中提取的同位置的剖面水深值分别为hA、hB，则同点水深差值h= hA-hB；
所述步骤（5）利用趋势面计算处理，得出区块水深校正值Z的具体方法如下：
将所述的接边的两个区块沿着与所述步骤（2）提取的剖面垂直的方向，进行条带化，使得每个区块划分成若干细小的条带，然后对每个条带中的水深值进行校正计算，条带划分的越细小，精度相对越高；所述的水深校正值Z表示为：Z= Z0+f(x,h/2)；
其中x是校正点到提取的剖面的距离；h/2表示相接边的两个细小条带在剖面处均分的水深差值；f(x，h/2)表示沿地形趋势面变化，校正点按距离远近吸收的水深差值。
本发明的有益效果是：它提供了一种不同区块多波束数据接边处理方法，通过该方法对不同区块数据进行接边处理，可提高多波束测深数据的精度，能够很好地解决多波束数据在接边时地形趋势不协调、等深线走向异常的问题。
附图说明
图1为本发明方法实施的流程图。
图2为多波束测深数据分布图。
图3为多波束数据网格化后的地形及等深线图。
图4为在重叠区分别提取同一位置的剖面示意图。
图5为删除处理后的多波束测深数据分布图。
图6为删除处理后的多波束测深数据网格化后的地形及等深线图。
图7为提取的两条剖面水深差值图。
图8为趋势面接边示意图。
图9为经本发明接边方法处理后的地形及等深线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案以及优点显示的更加清楚明白，下面结合附图1－9对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，一种不同区块多波束数据接边处理方法，本发明的方法流程主要包括以下几个步骤：（1）将区块A和区块B的数据分别进行网格化处理；（2）在重叠区中间分别提取区块A和区块B同一位置剖面的水深值；（3）以上述提取的剖面为界，删除重叠在对方区域的数据；（4）计算上述提取的两个剖面的同点水深差值h；（5）结合区域水深观测值Z0，利用趋势面计算处理，得出区块水深校正值Z。
以长江口海域两个区块A和B的多波束测深数据为例，对不同区块多波束数据接边处理方法进行实证分析，图2为两个不同区块A和B的多波束测深数据分布图，这些数据都是经过预处理后符合接边标准的，从图2中可以很明显的看出A、B两个区块相邻分布且有一定的重叠区。
在图3中，对应本发明所述工作流程中的步骤（1），是对两个区块A和B多波束数据利用传统拟合方法进行网格化处理形成的地形图，图3中可以清晰的看出传统方法融合的两个区块重叠处地形趋势不协调、不光滑，甚至出现地形突变的现象。
在图4中，对应本发明所述工作流程中的步骤（2），选取两个区块A和B的重叠区中间位置作一条剖面，分别在这一剖面上提取两个区块接边区同一位置的水深值。
在图5和6中，对应本发明所述工作流程中的步骤（3），是以步骤（2）中提取的剖面为界，删除重叠在对方区域的数据后形成的数据分布图以及地形图，可以更加明显的看出两个区块A和B的拼接处水深不一致，两区域接边位置等深线错位。
在图7中，对应本发明所述工作流程中的步骤（4），是根据步骤（3）中提取两个区块A和B接边区同一位置的水深值，相减计算出两个区块接边位置的水深相差值h。
在图8中，对应本发明所述工作流程中的步骤（5），是结合区域水深观测值Z0，利用趋势面计算处理，得出区块水深校正值Z。根据本发明提出的方法，将所述的接边的两个区块A和B沿着与所述工作流程中第（3）步提取的剖面垂直的方向，对两个区块数据进行条带化划分，使得每个区块划分成若干个细小的条带，从而每个细小条带与剖面垂直相交位置所要吸收的误差值即为该位置两个区块接边位置的水深相差值的一半（h/2），然后对每个条带中的水深值进行校正计算，条带划分的越细小，精度相对越高；所述的水深校正值Z表示为：Z= Z0+f(x,h/2),其中x是校正点到提取的剖面的距离；h/2表示相接边的两个细小条带在剖面处均分的水深差值；f(x，h/2) 表示沿地形趋势面变化，校正点按距离远近吸收的水深差值。
在图9中，是经过本发明所述的接边处理方法处理后形成的地形图,与图6相比地形趋势更加平滑，等深线走向更加合理。
综上所述，本发明是适用于不同区块多波束数据接边处理的，通过实例验证，解决了传统的利用拟合的方法融合多波束数据后，依然存在的地形趋势不协调，等深线走向异常的问题，提高了多波束测深数据的精度。

Claims (1)

1.一种不同区块多波束数据接边处理方法，其特征是：工作流程和步骤为，
（1）将区块A和区块B的数据分别进行网格化处理；
（2）在步骤（1）重叠区中间分别提取区块A和区块B同一位置剖面的水深值；
（3）以步骤（2）提取的剖面为界，删除重叠在对方区域的数据；
（4）计算上述提取的两个剖面的同点水深差值h；
（5）结合区域水深观测值Z0，利用趋势面计算处理，得出区块水深校正值Z；
所述步骤（4）计算两个剖面的同点水深差值h的具体方法如下：
定义区块A、B中提取的同位置的剖面水深值分别为hA、hB，则同点水深差值h= hA-hB；
所述步骤（5）利用趋势面计算处理，得出区块水深校正值Z的具体方法如下：
将所述的接边的两个区块沿着与所述步骤（2）提取的剖面垂直的方向，进行条带化，使得每个区块划分成若干细小的条带，然后对每个条带中的水深值进行校正计算，条带划分的越细小，精度相对越高；所述的水深校正值Z表示为：Z= Z0+f(x,h/2)；
其中x是校正点到提取的剖面的距离；h/2表示相接边的两个细小条带在剖面处均分的水深差值；f(x，h/2)表示沿地形趋势面变化，校正点按距离远近吸收的水深差值。
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