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    基于組合定位技術(shù)的多波束海洋地形測(cè)量分析

    2023-12-05 09:07:36陳敏蘭
    黑龍江科學(xué) 2023年22期
    關(guān)鍵詞:潮位水深波束

    陳敏蘭

    (廣州惠民信息科技有限公司,廣州 511400)

    海洋資源的開(kāi)發(fā)正處于高速發(fā)展階段,而海洋地形測(cè)繪工作尤為關(guān)鍵,精準(zhǔn)的測(cè)繪結(jié)果可為后續(xù)開(kāi)發(fā)提供安全保障。多波束測(cè)深技術(shù)是一種先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù),在海洋地形勘測(cè)中具有重要的作用。其可對(duì)海底表層進(jìn)行全方位、無(wú)死角的測(cè)量,測(cè)繪所得數(shù)據(jù)量極大,可進(jìn)一步完成數(shù)據(jù)處理,消除波浪起伏及其他不確定的海況問(wèn)題,搭配數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù),為多波束測(cè)繪技術(shù)形成補(bǔ)充效果,保證測(cè)得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

    1 多波束測(cè)深系統(tǒng)

    多波束測(cè)深系統(tǒng)包含多個(gè)不同的子系統(tǒng),是一種應(yīng)用于海洋基礎(chǔ)測(cè)繪任務(wù)的新型組合測(cè)繪設(shè)備。

    目前市面上的多波束設(shè)備型號(hào)多樣,在系統(tǒng)組成方面具有較高的相似性,包括數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、聲學(xué)系統(tǒng)、外圍傳感器及成果輸出系統(tǒng),詳見(jiàn)圖1。

    數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)(MCS),核心工作任務(wù)是發(fā)出聲波信號(hào)、接收返回的聲波信號(hào),與系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換,準(zhǔn)確記錄聲波發(fā)出之后的旅行時(shí)長(zhǎng),以此為基礎(chǔ)計(jì)算聲波的實(shí)際傳播距離。其主要包括波束控制單元、數(shù)據(jù)處理計(jì)算存儲(chǔ)設(shè)備、實(shí)時(shí)聲吶影像顯示單元及導(dǎo)航控制單元等。

    聲學(xué)系統(tǒng)(MBES)核心組成為聲吶換能器,該設(shè)備可發(fā)出并接收波束信號(hào)?,F(xiàn)有換能器大多為鐵電陶瓷型,為保證發(fā)射出的波束信號(hào)可按照既定方向進(jìn)行指向性傳播,換能器的基陣部分會(huì)設(shè)計(jì)成多個(gè)不同的組成基元,并將這些基元安裝在對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流罩內(nèi),通過(guò)這種方式對(duì)各種外界噪聲因素進(jìn)行有效規(guī)避,消除不良影響,保證信號(hào)傳遞質(zhì)量。

    其他外圍設(shè)備主要起到輔助作用,可為多波束系統(tǒng)傳感器的參數(shù)測(cè)量提供保障。其包括導(dǎo)航定位設(shè)備、聲速剖面儀設(shè)備等。其中,定位設(shè)備為船體測(cè)深作業(yè)提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航信息,現(xiàn)有定位設(shè)備一般是由GPS系統(tǒng)提供導(dǎo)航輔助作用;姿態(tài)儀設(shè)備的主要作用是收集船體發(fā)生的縱搖參數(shù)、橫搖參數(shù)及涌浪參數(shù),對(duì)船體出現(xiàn)的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄,對(duì)后續(xù)測(cè)得的水深參數(shù)值進(jìn)行合理修正;聲剖儀設(shè)備可準(zhǔn)確測(cè)量投放點(diǎn)區(qū)域的聲速剖面,能夠擬合測(cè)量水域周邊的聲速空間信息;電羅經(jīng)可完成數(shù)據(jù)處理,為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提供必要的測(cè)量船實(shí)時(shí)信息,保證航向信號(hào)的反饋準(zhǔn)確性、及時(shí)性。

    圖1 多波束測(cè)深系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)Fig.1 Basic structure of multi-beam sounding system

    成果輸出系統(tǒng)對(duì)測(cè)量資料加以處理,顯示準(zhǔn)確的圖像信息,在使用不同類型的海道測(cè)量技術(shù)時(shí),可配合相關(guān)軟件對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)執(zhí)行后處理操作,針對(duì)不同坐標(biāo)系信息參數(shù)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,保證聲吶圖像所有細(xì)節(jié)處理準(zhǔn)確,成功輸出精準(zhǔn)的二維或三維可視化圖像。

    2 多波束測(cè)深系統(tǒng)的基本工作原理

    使用多波束測(cè)深系統(tǒng)可在一個(gè)扇面區(qū)域內(nèi)發(fā)射出大量波束,利用這些波束記錄多個(gè)測(cè)點(diǎn)的不同水深值,精確展現(xiàn)出海底地形特征,并對(duì)海底的起伏變化進(jìn)行標(biāo)識(shí)?,F(xiàn)有的多波束測(cè)深系統(tǒng)在使用方面具有突出優(yōu)勢(shì),與單波束測(cè)深儀進(jìn)行對(duì)比,設(shè)備測(cè)量效率與測(cè)量精度均有大幅度提高,可將多波束側(cè)身技術(shù)視為海底測(cè)深技術(shù)領(lǐng)域的開(kāi)拓性變革[1]。單波束測(cè)深儀的工作原理為:針對(duì)海底某一點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,垂直發(fā)射單獨(dú)的一個(gè)脈沖聲波,借助聲波接收返回信號(hào)記錄,明確所測(cè)區(qū)域的水深值,相應(yīng)計(jì)算公式如下:

    (1)

    式中,c表示聲波在海水介質(zhì)中的平均傳遞速度;t表示聲波的實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間。單波束測(cè)深儀設(shè)備會(huì)保持垂直向正下方進(jìn)行波束發(fā)射,故其間折射現(xiàn)象造成的影響微乎其微,可忽略不計(jì),但其局限性在于這種聲波發(fā)射方式僅能得到換能器正下方區(qū)域的水深值和地形特征信息,如果想要實(shí)現(xiàn)對(duì)海堤某一區(qū)域的全覆蓋式測(cè)量,需要進(jìn)行大量的聲波發(fā)射作業(yè),此時(shí)的航跡布線會(huì)變得過(guò)度密集,導(dǎo)致水深測(cè)量作業(yè)量驟升,海底測(cè)繪成本大幅度增加。

    為解決上述問(wèn)題,使用多波束測(cè)深系統(tǒng)完成測(cè)繪任務(wù),能夠有效克服單波束測(cè)繪存在的不足。多波束測(cè)深系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

    圖2 多波束測(cè)深系統(tǒng)工作原理Fig.2 Working principle of multi-beam sounding system

    如圖2所示,多波束系統(tǒng)中存在兩個(gè)正交功能的換能器設(shè)備,可分別實(shí)現(xiàn)聲吶波束發(fā)出功能和聲吶波束接收聲功能。以多波束的形式向海底進(jìn)行定向波束發(fā)射及接收的過(guò)程中存在一定程度的扇形角度窄波束,這些波束可將地形合理劃分為多個(gè)不同的投影區(qū),通過(guò)換能器接收發(fā)出的聲吶波束在投影區(qū)內(nèi)的反射波角度及實(shí)際傳播時(shí)間,并記錄在系統(tǒng)中。在波束的初始產(chǎn)生時(shí)間點(diǎn)配合接收機(jī)理分析,可保證系統(tǒng)在每一次測(cè)量任務(wù)中對(duì)所在航行方向正下方區(qū)域的海底地形產(chǎn)生一個(gè)詳細(xì)的記錄,并生成條帶式形狀的測(cè)深剖面圖。在對(duì)各項(xiàng)參數(shù)改正值進(jìn)行充分考量后,即可計(jì)算出各測(cè)深點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水深值參數(shù),計(jì)算公式如下:

    (2)

    式中,θ代表入射角;ΔDd代表吃水改正參數(shù);ΔDi代表潮位改正參數(shù)值。

    隨著硬件設(shè)備的不斷發(fā)展,信號(hào)接收技術(shù)與信號(hào)處理技術(shù)水平也在不斷提升,部分多波束測(cè)深系統(tǒng)能夠同時(shí)發(fā)出120個(gè)以上的窄波束,對(duì)應(yīng)的扇區(qū)開(kāi)角也發(fā)展到150°以上。通過(guò)足夠的密布測(cè)線布設(shè)測(cè)深方案,可確保邊緣條帶的最終重合度達(dá)標(biāo),完成對(duì)目標(biāo)海區(qū)的測(cè)量任務(wù),保證全覆蓋水深檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。得到的測(cè)深數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的輔助參數(shù)改正以后,可對(duì)水深數(shù)據(jù)再次進(jìn)行專業(yè)的數(shù)字化處理,建立起相應(yīng)的高程模型,通過(guò)這種方式達(dá)成海底場(chǎng)景虛擬仿真的三維可視化效果,為海底探測(cè)任務(wù)及海底資源開(kāi)發(fā)等方面的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

    3 多波束測(cè)深系統(tǒng)工作特性

    對(duì)于傳統(tǒng)類型的單波束測(cè)深設(shè)備而言,在完成一次測(cè)量任務(wù)的過(guò)程中僅需發(fā)出一個(gè)單獨(dú)的脈沖波,此時(shí)的換能器需要在特定波束角θ內(nèi)對(duì)發(fā)出的波束進(jìn)行嚴(yán)格控制,記錄儀設(shè)備需要準(zhǔn)確記錄最先到測(cè)深目標(biāo)地域后返回的波束運(yùn)動(dòng)時(shí)間,通過(guò)式(1)對(duì)水深值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,這種測(cè)深方式受到測(cè)深機(jī)制的影響,會(huì)對(duì)最終測(cè)深結(jié)果形成干擾,主要弊端如圖3所示。

    圖3 單波束測(cè)深儀設(shè)備的不足Fig.3 Insufficiency of single beam sounder equipment

    如圖3所示,單波束測(cè)深儀發(fā)出的聲波僅能測(cè)量出儀器正下方垂直方向的底點(diǎn)深度參數(shù),無(wú)法對(duì)其他點(diǎn)的海底水深進(jìn)行測(cè)量。單波束測(cè)深儀設(shè)備向海底發(fā)射的波束相對(duì)較寬,一般在8°~30°,這種測(cè)深手段的分辨率水平相對(duì)較低,最終測(cè)量結(jié)果存在較大誤差,無(wú)法保證測(cè)深結(jié)果的準(zhǔn)確性。

    使用多波束系統(tǒng)能夠在垂直方向與航行方向上同時(shí)發(fā)射多個(gè)波束,在海底形成一種條帶式的系統(tǒng)測(cè)深剖面,針對(duì)待測(cè)量海區(qū)進(jìn)行全覆蓋測(cè)量。借助運(yùn)動(dòng)傳感器還能夠精確感知測(cè)量船發(fā)生的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)變化,通過(guò)束控技術(shù)減低波束角度,大幅度提高海底測(cè)深作業(yè)分辨率[2]。此外,各種高精度導(dǎo)航設(shè)備及電羅經(jīng)具備良好的定位功能,多波束系統(tǒng)可獲得每個(gè)波束的實(shí)際坐標(biāo)信息,建立更加全面的動(dòng)態(tài)測(cè)量三維框架,對(duì)海底地形進(jìn)行模擬仿真建模。

    多波束測(cè)深系統(tǒng)的主要作業(yè)特性如下:發(fā)射窄波束完成測(cè)量指令,提升測(cè)深分辨率。對(duì)旁瓣波束形成抑制效果,規(guī)避假回波問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)傳感器可為船姿提供補(bǔ)償作用,并對(duì)波束形成良好的控制效果,大幅度提升測(cè)深數(shù)據(jù)質(zhì)量。借助配套的高精度參數(shù)差,可在GPS定位設(shè)備及電羅經(jīng)的配合下準(zhǔn)確得到每個(gè)波束腳印對(duì)應(yīng)的大地坐標(biāo)參數(shù)值,并保證數(shù)值的準(zhǔn)確性。對(duì)目標(biāo)海底區(qū)域使用條、帶、面的測(cè)量方式,大幅提高測(cè)深作業(yè)效率,保證目標(biāo)海區(qū)范圍內(nèi)覆蓋式測(cè)量結(jié)果的有效性及準(zhǔn)確性。

    4 多波束輔助測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理

    4.1 潮汐調(diào)和參數(shù)的分析及改正分析

    一般情況下,空間與時(shí)間在變遷過(guò)程中會(huì)對(duì)海洋潮汐造成一定程度的微小變化,隨著測(cè)量區(qū)域面積的不斷擴(kuò)大,此類變化會(huì)對(duì)測(cè)深精度結(jié)果造成較大影響。因?yàn)槌蔽粫?huì)對(duì)理論深度測(cè)量參數(shù)造成影響,故基準(zhǔn)面信息的測(cè)量結(jié)果同樣會(huì)受到影響,對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知,我國(guó)大部分海岸線周邊的海域潮位差數(shù)據(jù)能夠達(dá)到數(shù)米以上,故潮汐改正尤為重要,需要保證合理性,避免對(duì)成圖精度造成不良影響。大量多波束測(cè)深數(shù)據(jù)結(jié)果處理實(shí)例表明,參數(shù)不合理的部分潮汐改正,會(huì)對(duì)條帶重合區(qū)域的測(cè)深結(jié)果造成影響,等高線系統(tǒng)性也會(huì)變得扭曲。保證潮汐改正參數(shù)合理,還能保證擬合的海底地形更加精準(zhǔn)、平滑。潮汐參數(shù)改正主要包括以下幾種方式:

    1)最小二乘潮位擬合法。此法默認(rèn)潮位處于一定范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生線性變化,借助各驗(yàn)潮站給出的數(shù)值關(guān)系,可求出不同驗(yàn)潮站對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)面偏差參數(shù)及相關(guān)參數(shù),以此為基礎(chǔ)通過(guò)參數(shù)比較計(jì)算出待求點(diǎn)位的水位參數(shù)改正值結(jié)果。

    2)基于潮汐動(dòng)力模型的水位改正方法。借助固有潮汐模型成功推算出已有驗(yàn)潮站給出的模擬水位值參數(shù)值,將此參數(shù)與實(shí)測(cè)水位值參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算,即可計(jì)算出比例系數(shù)。將此系數(shù)借助距離加權(quán)法成功附加至待求點(diǎn)位的改正點(diǎn),再將各站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的潮位殘差值參數(shù)歸算至待求改正點(diǎn)參數(shù),即可計(jì)算出待求改正點(diǎn)參數(shù)的最終模擬水位值,且該數(shù)值具備實(shí)時(shí)性特征。

    常規(guī)情況下,運(yùn)用潮波運(yùn)動(dòng)方程配合邊界條件即可形成新的固定潮汐模型,比較常見(jiàn)的推算方法包括有限差分法、控制體積法、有限單元法等。借助固定模型即可計(jì)算出調(diào)和常數(shù),并準(zhǔn)確預(yù)報(bào)天文潮位信息,此時(shí)的數(shù)值參數(shù)與實(shí)測(cè)潮位參數(shù)之間的數(shù)值關(guān)系如下所示:

    TR(t)=αTF(t+β)+γ

    (3)

    式中,α表示不同驗(yàn)潮站之間存在的潮差比例系數(shù);β表示不同時(shí)間序列對(duì)應(yīng)的潮位差參數(shù);TR(t)表示在t時(shí)刻潮位的參數(shù);TF(t)代表預(yù)報(bào)天文潮汐數(shù)據(jù)參數(shù)。

    設(shè)定初始值α0=1、β0=0、γ0=0,對(duì)上述關(guān)系式進(jìn)行線性化處理,可得到下述方程:

    V=AX-l

    (4)

    式中,V表示閉合差向量;X=[Δα,Δβ,Δγ]r表示未知參數(shù)向量;A表示設(shè)計(jì)矩陣,對(duì)應(yīng)的行元素如下所示:

    (5)

    式中,l表示常數(shù)向量,與其相對(duì)應(yīng)的行元素如下:

    [-α0TF(t+β0)-γ0+TR(t)]

    按照最小二乘法準(zhǔn)確,得出如下公式:

    X=(ArA)-1Arl

    (6)

    在正式計(jì)算過(guò)程中使用迭代法,當(dāng)[Δα,Δβ,Δγ]的值小于限差時(shí),可以成功跳出迭代計(jì)算過(guò)程并準(zhǔn)確輸出計(jì)算參數(shù)。借助上述公式可計(jì)算出A、B、C三個(gè)站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的潮汐比較桉樹(shù),將上述參數(shù)使用反距離加權(quán)算法賦予到對(duì)應(yīng)的P點(diǎn),準(zhǔn)確計(jì)算出α、β、γ的參數(shù)值,站點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的最終潮位改正值h(t)如下:

    h(t)=αC(t+β)+γ

    (7)

    式中,C(t)表示站點(diǎn)P最終預(yù)報(bào)的天文潮位參數(shù)。

    聯(lián)立計(jì)算各站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)潮位改正值,經(jīng)計(jì)算,實(shí)測(cè)潮位參數(shù)與模型潮位之間存在的差值水平如下所示:

    ?1(t)=TR1(t)-α1TF1(t+β1)-γ1

    (8)

    各站點(diǎn)憑借反距離加權(quán)差值算法可降低空間關(guān)聯(lián)性,并將各站對(duì)應(yīng)的殘差值賦予至P站點(diǎn),即可得到P站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水位序列:

    TP(t)=h(t)+δP(t)

    (9)

    3)GPS無(wú)驗(yàn)潮改正模式。GPS無(wú)驗(yàn)潮模式測(cè)深技術(shù)應(yīng)用頻率較高,作為一種新興測(cè)深方法受到高度關(guān)注,水深成果數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過(guò)GPS給出的大地高參數(shù)與平面垂直參數(shù)進(jìn)行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換得到最終測(cè)深值,目標(biāo)水域內(nèi)不再需要專門布設(shè)臨時(shí)驗(yàn)潮站即可完成測(cè)深任務(wù),可憑借實(shí)時(shí)處理方式(GPSRTK)和后處理方式(GPSPPK)兩種手段完成測(cè)深任務(wù)。其中,GPSRTK模式主要是對(duì)載波相位參數(shù)進(jìn)行及時(shí)差分處理,完成后續(xù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位任務(wù),參數(shù)會(huì)得到OTF技術(shù)的有效支持,在技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升后,測(cè)深精度也可得到精確保障,甚至達(dá)到厘米級(jí)水平。但在測(cè)深作業(yè)期間會(huì)受到來(lái)自數(shù)據(jù)傳輸距離產(chǎn)生的限制作用,設(shè)定的基準(zhǔn)站及流動(dòng)站不可距離過(guò)長(zhǎng),避免對(duì)最終測(cè)深結(jié)果造成干擾。此測(cè)深方式適用于部分小區(qū)域范圍內(nèi)的水深測(cè)量。GPSPPK技術(shù)的本質(zhì)是數(shù)據(jù)處理期間的解算相位整周模糊度,能夠突破無(wú)線傳輸距離形成的約束作用,在80 km以上的海區(qū)范圍內(nèi)有效完成水深測(cè)量任務(wù)。與其相應(yīng)的GPS無(wú)驗(yàn)潮改正模式可妥善處理潮位參數(shù)與波浪參數(shù)之間的分離問(wèn)題,這種測(cè)深模式下的多波束作業(yè)不再需要進(jìn)行專門的驗(yàn)潮作業(yè)和吃水改正作業(yè),發(fā)展?jié)摿薮?可在海洋測(cè)繪工作中大量應(yīng)用。

    4.2 聲速剖面參數(shù)誤差及改正

    采用多波束技術(shù),其波束本身無(wú)法與海水面保持垂直發(fā)射狀態(tài),海水中的聲速會(huì)隨著環(huán)境溫度、鹽度變化及壓力不規(guī)則變化而發(fā)生變化,故波束在海水中的傳播軌跡大多呈連續(xù)的曲線。如果直接在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)使用波束平均聲速參數(shù)與旅行時(shí)間參數(shù)計(jì)算海底地形點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水深值,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量成果存在較大誤差[3-7]。要想保證水深測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需明確波束在海水運(yùn)動(dòng)中的聲速變化特征。聲速剖面可通過(guò)直接法或間接法來(lái)確定,其中,直接法及其相關(guān)儀器設(shè)備可直接準(zhǔn)確測(cè)量聲速剖面信息,但因?yàn)椴糠謨x器的市場(chǎng)價(jià)格較高,站點(diǎn)布設(shè)密度較大,無(wú)法有效覆蓋整體海域,故需配合間接法共同使用,通過(guò)對(duì)聲速經(jīng)驗(yàn)?zāi)P偷哪M明確聲速剖面參數(shù)信息。

    4.3 定位數(shù)據(jù)優(yōu)化技術(shù)

    導(dǎo)航定位技術(shù)是使用船載多波束完成測(cè)深任務(wù)的基礎(chǔ),而定位數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度是保證系統(tǒng)測(cè)量水深數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的先決條件。衛(wèi)星信號(hào)傳遞過(guò)程中面臨著失鎖問(wèn)題、電離層問(wèn)題及對(duì)流層誤差問(wèn)題,航向航速的變化會(huì)對(duì)GPS數(shù)據(jù)傳輸造成一定程度的影響,故測(cè)量結(jié)果誤差較大,誤差還會(huì)隨著天氣的變化及海況發(fā)生變化,測(cè)深參數(shù)與實(shí)際深度參數(shù)之間的差異會(huì)不斷加大,導(dǎo)致測(cè)量作業(yè)難度加大。為妥善處理上述問(wèn)題,保證測(cè)深成果的可靠性,需對(duì)定位數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行有效處理,在GPS參數(shù)誤差相對(duì)較大時(shí)使用分離擬合內(nèi)插法進(jìn)行優(yōu)化處理,如果GPS給出的定位數(shù)據(jù)精度較高,則可使用直接圖示編輯法進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。

    分離擬和內(nèi)插方法。對(duì)高頻粗差參數(shù)進(jìn)行集中處理,對(duì)部分受到測(cè)量船船速影響或航向突變影響而出現(xiàn)跳點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行刪除處理,使用三次樣條擬合法對(duì)這些處于空白狀態(tài)的站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,整理出變化均勻的航跡線信息。消除粗差影響后,測(cè)深參數(shù)中還會(huì)存在部分因?yàn)轱L(fēng)浪影響或電離層交替變化影響造成的系統(tǒng)中頻隨機(jī)誤差參數(shù),可使用最小二乘法對(duì)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行平滑處理,打開(kāi)原始多波束中的GPS導(dǎo)航文件,用擬合點(diǎn)參數(shù)的相關(guān)輔助信息取代初始參數(shù)值即可。

    直接圖示編輯方法。針對(duì)定位數(shù)據(jù)發(fā)生參數(shù)錯(cuò)誤率較低的情況,使用圖示編輯法進(jìn)行集中處理,此方法需要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)坐標(biāo)、航向坐標(biāo)及航速圖示變化曲線,通過(guò)人工交互作業(yè)形式對(duì)存在錯(cuò)誤的站點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)及改正處理。

    導(dǎo)航技術(shù)、定位基礎(chǔ)、檢測(cè)技術(shù)、聲吶技術(shù)等新興技術(shù)手段層出不窮,在實(shí)際應(yīng)用中具有獨(dú)特的價(jià)值,可保證測(cè)深作業(yè)質(zhì)量,對(duì)測(cè)繪結(jié)果進(jìn)行合理優(yōu)化及修正,保證測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

    5 結(jié)束語(yǔ)

    現(xiàn)代海洋地形測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)成功將導(dǎo)航定位技術(shù)、多波束水深測(cè)量技術(shù)及潮位觀測(cè)等融合到一起,形成了更加系統(tǒng)的測(cè)深技術(shù)體系,具有多技術(shù)、多系統(tǒng)特征,集成化應(yīng)用效果明顯,這些技術(shù)方法的配合使用可取得更為理想的效果,促進(jìn)海洋測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展,為海洋資源開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

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