[发明专利]基于移动子窗与可变算子的多波束测深数据自动处理方法

权利要求书

1.一种基于移动子窗与可变算子的多波束测深数据自动处理方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1：多波束测深数据加载，

按采集顺序加载一个多波束测深数据文件，按照以测深数据的Ping编号为横坐标、以Beam编号为纵坐标建立测深数据二维矩阵M为最大Ping号，N为最大Beam号，i、j、M和N均为自然数；

Ping为多波束测深一次发射的顺序编号，Beam为一次发射Ping中所对应的测深点的顺序编号；

每个测深点dep_i,j包括Ping号、Beam号、经度值Lon、纬度值Lat、水深值d_i,j、处理后的水深值D_i,j、横摇值Roll、纵摇值Pitch、艏摇值Yaw、船艏起伏值Heave、表层声速值svp和识别标志Mark信息；

步骤2：多波束测深数据的分类展示，

2.1）以下述模式之一建立二维坐标系：

a)以Ping为x轴（横轴）、Beam为y轴（纵轴）；

b)以Ping为x轴、以水深值为y轴；

c)以Beam为x轴，以水深为y轴；

2.2）以Ping为x轴、Beam为y轴、水深为z轴建立三维坐标系；

2.3)根据dep_i,j中识别标志Mark值展示水深点：

a)当Mark>0时，为删除的水深点，不需要展示该点；

b)当Mark=0时，是未处理的或处理后确认为好的水深点，以实心圆来表示，其颜色值按照水深值自浅至深用渐变的颜色来表达；

c)当Mark<0时，是处理后被修正的水深点，采用空心圆来表示，其颜色值按照水深值自浅至深用渐变的颜色来表达；

2.4)将Ping值相同的测深点dep_i,j，按照Beam值的大小顺序用线连接，形成多波束测深剖面；

2.5）采用条带中的地形总体变化原则来判断测深数据MBES是否存在误差，如无误差则结束处理；如有误差数据，可手动处理，或者转入步骤3进行自动处理；

步骤3：多波束自动处理的参数设置，

3.1)设置处理子窗口其中，

k1=i-0.5m,k2=i+0.5m，当k1<0时k1=0，当k2>M时k2=M；

l1=j-0.5n，l2=j+0.5n，当l1<0时l1=0，当l2>N时l2=N；

m和n分别为win的长和宽，可根据M和N值自动设置为m＝n＝N/10，或由外部直接输入；

k、k1、k2、l、l1、l2、m和n均为自然数；

3.2)设置自动处理算子（ProcMethod）为下述情形之一：

a)距离反比算子（DRW）:

公式1：Di,j=(Σk=k1k2Σl=l1l2wk,l×dk,l)÷(Σk=k1k2Σl=l1l2wk,l);]]>

公式2：w_k,l＝1÷((k-i)²+(l-j)²)；

d_k,l为测深点dep_k,l所对应的水深值，D_i,j为处理后的水深值；

b)均值算子:

公式3：Di,j=1m×nΣk=k1k2Σl=l1l2dk,l;]]>

c)克里格算子：

公式4：其中，为权值系数，采用克里格方法(Kriging)计算；

d)其他算子：由用户自由构建权值系数采用公式4来建立算子；

3.3）设置数据处理方式（ProcType）：删除时ProcType=0，修正时ProcType=1；

步骤4：多波束测深数据的自动处理，

4.1）按照Beam和Ping的大小顺序，并按照先Beam、后Ping的方式在二维矩阵中移动子窗口win，并采用步骤3.2)中选择的算子ProcMethod，计算D_i,j；

4.2)按下述公式评估D_i,j和d_i,j：

公式5：per＝100×|d_i,j-D_i,j|÷D_i,j;

a)如果per≤err，则dep_i,j为好数据点，该点可予以保留且不做任何处理，此时设置识别标志Mark为0；err为测深误差阈值，缺省值为2%，也可由外部直接输入;

b)如果per＞err，则dep_i,j为坏数据点；如果ProcType=0，则删除该数据点，且设置识别标志Mark为1；如果ProcType=1，则用D_i,j替代d_i,j，且设置识别标志Mark为-1；

4.3)移动子窗口win，依次处理完MBES后，转入所述的步骤2，重新展示处理后的多波束测深数据。