[发明专利]一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法及系统

说明书

本发明涉及测绘技术领域，提出一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法及系统，其中浅地层剖面测量方法包括：连接传感器设备，对当前位置至下一目标点之间进行浅地层剖面测量，获取浅剖仪数据和GNSS位置数据；对采集的数据进行解析，得到n帧浅剖仪数据波形片段及投影坐标数据；当满足融合条件时，计算分配到每帧浅剖仪数据波形片段的投影坐标数据并与相应的浅剖仪数据波形片段进行融合，得到融合数据；将融合数据进行存储，并重复上述步骤至完成预设的水域规划线内的浅地层剖面测量。本发明通过多传感器同时获取GNSS位置数据及浅地层剖面测量数据并进行数据融合，得到关联有实际位置信息的浅地层剖面测量数据。

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，更具体地，涉及一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法及系统。

背景技术

海洋浅地层剖面探测技术是一种基于声学探测原理，走航式连续探测海底浅部地层构造的地球物理勘探方法。其主要特点是探测记录海底浅地层组织结构，以垂直纵向剖面图形反映浅地层组织结构，而且具有良好的分辨率，能够高效率探测海域的海底浅地层组织结构。浅地层剖面探测设备一般选用浅地层剖面仪，其震源能量相对于电火花、气枪等震源要小得多，因此其穿透深度相对较浅，但是在合适的沉积物条件下也能达到几百米的深度，再加上其相对其它震源的高分辨率，高精度等特征，有着十分广阔的应用领域。

公开号为CN110749926A(公开日2020-02-04)提出一种基于声学原理的海洋地质勘查参数测量装置，将参量阵列技术和Chirp技术相结合，利用参量阵列浅地层剖面仪在高脉冲发射速率、大波束角、高主频参数特点，提高水平分辨率和垂直分辨率；利用Chirp型浅地层剖面仪低频特点，提高地层的探测深度。然而该装置仅能获取浅地层地形的组织结构，无法得知该地形的所处的具体位置(经纬度)。且国内多数浅地层剖面系统无法直接接入GNSS设备，导致所采集的浅地层剖面数据无法与其实际位置信息关联，因而难以将采集的浅地层剖面数据直接应用于探测路径规划和导航测量，对于海洋地质、地貌调查和研究中的地形定位分析工作存在障碍。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的浅地层剖面系统无法直接接入GNSS设备，导致所采集的浅地层剖面数据无法与其实际位置信息关联的缺陷，提供一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法，以及一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法，包括以下步骤：

S1、连接传感器设备，所述传感器设备包括GNSS设备和浅地层剖面仪；

S2、通过传感器设备对预设的水域规划线区域内当前位置至下一目标点之间进行浅地层剖面测量，获取当前位置至下一目标点之间的若干浅剖仪数据，以及当前位置和下一目标点的GNSS位置数据；

S3、对采集的浅剖仪数据和GNSS位置数据进行解析处理，其中，将所述浅剖仪数据等时间间隔划分为n帧浅剖仪数据波形片段，将所述GNSS位置数据转换为投影坐标数据；

S4、判断所述当前位置和下一目标点的投影坐标数据是否满足融合条件，若是，则根据当前测量的每帧浅剖仪数据波形片段的时间间隔，计算分配到每帧浅剖仪数据波形片段的投影坐标数据并与相应的浅剖仪数据波形片段进行融合，得到融合数据，否则跳转执行S2步骤；

S5、将所述融合数据进行存储，跳转执行S2步骤，至完成预设的水域规划线区域内的浅地层剖面测量。

作为优选方案，所述S3步骤中，对采集的浅剖仪数据和GNSS位置数据进行解析的步骤还包括：对GNSS位置数据进行基于文本协议的转换、缓存、拼接及解析；对浅剖仪数据进行基于二进制协议的转换、缓存、拼接及解析，得到浅剖仪数据的波形片段数据，所述波形片段数据包括强度、深度和起伏。

作为优选方案，所述融合条件包括当前位置和下一目标点的投影坐标数据不为空且互不相同。