CN109490894A - 一种多波束精细化后处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多波束精细化后处理方法，包括工程项目管理模块、测量船配置模块、原始数据预处理模块、导航编辑模块、姿态编辑模块、声速改正模块、潮汐改正模块、深度处理模块、多波束安装校准模块、三维地形显示模块、成果数据输出模块。本发明具有数据读取、文件解码、基本处理、参数配注、深度数据编辑、辅助参数探测、视图、显示控制和帮助模块等功能，对于我们自主研发国产多波束后处理方法具有借鉴意义，同时对我们的科学研究具有很好的促进作用。
Description
技术领域
本发明涉及海洋测绘中多波束后处理技术，特别涉及一种多波束精细化后处理方法。
背景技术
多波束测深系统起源于20世纪60年代美国海军研究署资助的军事研究项目，已成为海洋测绘中必不可少的测量仪器，多波束测深具有高精度、高效率和高分辨率等优点。目前我国多波束后处理方法大多采用国外的商业软件，第三方软件种类主要有HYPACKHYSWEEP、NEPTRUE、CARIS HIPS&SIPS、Fledermaus等，这些软件均是国外公司开发，不仅价格昂贵，并且其内部数据处理流程、算法尚不知晓，对于进一步研究多波束的数据处理研究带来很大的障碍。同时对我国多波束设备的研发及后处理的国产化带来一定的障碍。
发明内容
本发明主要针对目前国内海洋测量方法主要采用国外处理软件的现状，提供一种多波束精细化后处理方法，本发明基于多波束测深数据后处理的研究理论，设计了多波束测深数据后处理方法的数据处理流程、数据处理模块和功能，为多波束测深数据后处理的国产化提供一种设计方案，解决我们目前购买国外软件费用昂贵，不利于科学研究的现状提供一种设计思路。
本发明所采用的技术方案是：一种多波束精细化后处理方法，包括工程项目管理模块、测量船配置模块、原始数据预处理模块、导航编辑模块、姿态编辑模块、声速改正模块、潮汐改正模块、深度处理模块、多波束安装校准模块、三维地形显示模块、成果数据输出模块，具体包括以下步骤：
步骤1，应用测量船配置模块进行测量船及传感器的相关参数进行设置并保存在测量船配置文件中；
步骤2，利用工程项目管理模块进行测量项目的新建、删除及编辑；
步骤3，利用原始数据预处理模块读取多波束测深数据后，先进行解码，之后输出原始解码数据；根据解码完成后的信息，在三维地形显示模块进行原始解码数据的显示；
步骤4，利用导航编辑模块及三维地形显示模块对导航数据进行显示、编辑、删除、插值处理；
步骤5，利用姿态编辑模块及三维地形显示模块对测量船的姿态数据进行显示、编辑、删除、插值处理；
步骤6，利用声速改正模块及三维地形显示模块对声速剖面仪或温盐深仪实时测量的声速数据进行二维显示、编辑；处理完的声速剖面文件直接对多波束测深数据进行声速改正的处理；
步骤7，利用潮汐改正模块及三维地形显示模块对验潮站观测的潮汐观测的数据进行显示、编辑；处理完的潮汐数据直接对多波束测深数据进行水位改正；
步骤8，利用深度处理模块结合步骤1中的测量船配置文件、步骤4中修改过的导航数据、步骤5中修改过的姿态数据、步骤6中修改过的声速剖面文件及步骤7中修改过的潮汐数据对步骤3中原始解码数据进行数据的合并，得到处理后多波束测深数据，并最终得到海水深度；同时利用深度处理模块的滤波模块进行误差的处理，同时计算出每个测深点的精度信息；
步骤9，利用多波束安装校准模块对多波束的横摇、纵摇、艏摇进行校准，并评定精度；
步骤10，利用三维地形显示模块对每条测线进行三维信息的显示，并且人工进行误差处理；利用深度处理模块对步骤8得到的处理后多波束测深数据进行等深线的生成；
步骤11，利用成果数据输出模块对步骤8得到的海水水深、步骤10得到的等深线、步骤8得到的处理后多波束测深数据进行输出；同时对多波束测量的精度数据进行输出。
进一步的，步骤1中，所述的相关参数包括测量船配置文件创建的时间，测量船的长宽高及参考点在船坐标系中的位置,多波束、GPS、姿态仪在测量船坐标系中的位置；多波束、GPS、姿态仪、声速剖面仪、潮汐观测的精度指标。
进一步的，步骤3中，所述的原始解码数据包括时间、日期、姿态、声线文件。
进一步的，步骤4中，所述的导航数据包括船速、位置、航向、航迹向。
本发明的有益效果是：本发明一种多波束精细化后处理方法，具有基多波束数据后处理功能，包括工程项目管理模块、测量船配置模块、原始数据预处理模块、导航编辑模块、姿态编辑模块、声速改正模块、潮汐改正模块、深度处理模块、多波束安装校准模块、三维地形显示模块、成果数据输出模块，具有数据读取、文件解码、基本处理、参数配注、深度数据编辑、辅助参数探测、视图、显示控制和帮助模块等功能，对于我们自主研发国产多波束后处理方法具有借鉴意义，同时对我们的科学研究具有很好的促进作用。
附图说明
图1：本发明一种多波束精细化后处理方法流程图；
图2：本发明一种多波束精细化后处理方法的各个模块的功能图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1和图2所示，一种多波束精细化后处理方法，包括工程项目管理模块、测量船配置模块、原始数据预处理模块、导航编辑模块、姿态编辑模块、声速改正模块、潮汐改正模块、深度处理模块、多波束安装校准模块、三维地形显示模块、成果数据输出模块，具体包括以下步骤：
步骤1，应用测量船配置模块进行测量船及传感器的相关参数进行设置并保存在测量船配置文件中；其中，所述的相关参数包括测量船配置文件创建的时间,测量船的长宽高及参考点在船坐标系中的位置,多波束、GPS、姿态仪在测量船坐标系中的位置；多波束、GPS、姿态仪、声速剖面仪、潮汐观测的精度指标；
步骤2，利用工程项目管理模块进行测量项目的新建、删除及编辑；
步骤3，利用原始数据预处理模块读取多波束测深数据后，先进行解码，之后输出原始解码数据如时间、日期、姿态、声线等可以编辑的文件；根据解码完成后的信息，在三维地形显示模块进行原始解码数据的显示；
步骤4，利用导航编辑模块及三维地形显示模块对导航数据——船速、位置、航向、航迹向进行显示、编辑、删除、插值处理；
步骤5，利用姿态编辑模块及三维地形显示模块对测量船的姿态数据进行显示、编辑、删除、插值处理；
步骤6，利用声速改正模块及三维地形显示模块对声速剖面仪或温盐深仪(CTD)实时测量的声速数据进行二维显示、编辑；处理完的声速剖面文件直接对多波束测深数据进行声速改正的处理；
步骤7，利用潮汐改正模块及三维地形显示模块对验潮站观测的潮汐观测的数据进行显示、编辑；处理完的潮汐数据直接对多波束测深数据进行水位改正；
步骤8，利用深度处理模块结合步骤1中的测量船配置文件、步骤4中修改过的导航数据、步骤5中修改过的姿态数据、步骤6中修改过的声速剖面文件及步骤7中修改过的潮汐数据对步骤3中原始解码数据进行数据的合并，得到处理后多波束测深数据，并最终得到海水深度；同时利用深度处理模块的滤波模块进行误差的处理，同时计算出每个测深点的精度信息；
步骤9，利用多波束安装校准模块对多波束的横摇、纵摇、艏摇进行校准，并评定精度；
步骤10，利用三维地形显示模块对每条测线进行三维信息的显示，并且人工进行误差处理；利用深度处理模块对步骤8得到的处理后多波束测深数据进行等深线的生成；
步骤11，利用成果数据输出模块对步骤8得到的海水水深、步骤10得到的等深线、步骤8得到的处理后多波束测深数据进行输出；同时对多波束测量的精度数据进行输出。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种多波束精细化后处理方法，其特征在于，包括工程项目管理模块、测量船配置模块、原始数据预处理模块、导航编辑模块、姿态编辑模块、声速改正模块、潮汐改正模块、深度处理模块、多波束安装校准模块、三维地形显示模块、成果数据输出模块，具体包括以下步骤：
步骤1，应用测量船配置模块进行测量船及传感器的相关参数进行设置并保存在测量船配置文件中；
步骤2，利用工程项目管理模块进行测量项目的新建、删除及编辑；
步骤3，利用原始数据预处理模块读取多波束测深数据后，先进行解码，之后输出原始解码数据；根据解码完成后的信息，在三维地形显示模块进行原始解码数据的显示；
步骤4，利用导航编辑模块及三维地形显示模块对导航数据进行显示、编辑、删除、插值处理；
步骤5，利用姿态编辑模块及三维地形显示模块对测量船的姿态数据进行显示、编辑、删除、插值处理；
步骤6，利用声速改正模块及三维地形显示模块对声速剖面仪或温盐深仪实时测量的声速数据进行二维显示、编辑；处理完的声速剖面文件直接对多波束测深数据进行声速改正的处理；
步骤7，利用潮汐改正模块及三维地形显示模块对验潮站观测的潮汐观测的数据进行显示、编辑；处理完的潮汐数据直接对多波束测深数据进行水位改正；
步骤8，利用深度处理模块结合步骤1中的测量船配置文件、步骤4中修改过的导航数据、步骤5中修改过的姿态数据、步骤6中修改过的声速剖面文件及步骤7中修改过的潮汐数据对步骤3中原始解码数据进行数据的合并，得到处理后多波束测深数据，并最终得到海水深度；同时利用深度处理模块的滤波模块进行误差的处理，同时计算出每个测深点的精度信息；
步骤9，利用多波束安装校准模块对多波束的横摇、纵摇、艏摇进行校准，并评定精度；
步骤10，利用三维地形显示模块对每条测线进行三维信息的显示，并且人工进行误差处理；利用深度处理模块对步骤8得到的处理后多波束测深数据进行等深线的生成；
步骤11，利用成果数据输出模块对步骤8得到的海水水深、步骤10得到的等深线、步骤8得到的处理后多波束测深数据进行输出；同时对多波束测量的精度数据进行输出。
2.根据权利要求1所述的一种多波束精细化后处理方法，其特征在于，步骤1中，所述的相关参数包括测量船配置文件创建的时间,测量船的长宽高及参考点在船坐标系中的位置,多波束、GPS、姿态仪在测量船坐标系中的位置；多波束、GPS、姿态仪、声速剖面仪、潮汐观测的精度指标。
3.根据权利要求1所述的一种多波束精细化后处理方法，其特征在于，步骤3中，所述的原始解码数据包括时间、日期、姿态、声线文件。
4.根据权利要求1所述的一种多波束精细化后处理方法，其特征在于，步骤4中，所述的导航数据包括船速、位置、航向、航迹向。
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