[发明专利]基于总传播误差滤波器的多波束数据处理方法

摘要

本发明所设计的基于总传播误差滤波器的多波束数据处理方法，它主要包括对多波束水深测量仪采集的水深数据进行处理的步骤，其特征是具体包括以下步骤：A、对水深测量数据划分网格的步骤；B、计算水深测量数据的总传播误差的步骤；C、水深测量数据的总传播误差滤波步骤；D、计算海底地形模型每一个网格节点值的步骤本发明所设计的基于总传播误差滤波器的多波束数据处理方法，经与常规多波束数据处理方法对比后发现，在数据处理效率、模型精度(海底地形细节表现)等方面都有较大的改进。依据IHO标准设置总传播误差滤波器进行多波束数据粗差自动剔除，数据处理效率提高了4倍，适合于海量海底地形数据的处理。

主权项

1.一种基于总传播误差滤波器的多波束数据处理方法，它主要包括对多波束水深测量仪采集的数据进行处理的步骤，其特征是具体包括以下步骤：A、对水深测量数据划分网格的步骤；B、计算水深测量数据的总传播误差的步骤；C、水深测量数据的总传播误差滤波步骤；D、计算海底地形模型每一个网格节点值的步骤在A步骤中包括：以测量水深的5％作为网格的长度和宽度对一次多波束测量数据进行划分；在B步骤中包括：依据公式z＝r cos p cos(θ+R)x=x0+r1-cos2pcos2(θ+R)cosα]]>y=y0+r1-cos2pcos2(θ+R)sinα]]>计算出平面坐标总传播误差(H_xTPE、H_yTPE)和垂向测深总传播误差D_zTPE，其中：r为多波束声纳测量斜距，θ为波束角，p为波束纵摇角，R为波束横摇角，x₀和y₀为GPS定位原点坐标，α为测线航向；在C步骤中包括：利用IHO标准设置总传播误差滤波器对水深测量数据进行滤波，所述的总传播误差滤波器采用公式式中：a为IHO特级标准误差允许值0.25m，b为误差系数0.0075，d为水深值；在D步骤中包括：第一步：取连续的N个测量数据作为基准数据集，并计算出基准数据集的和然后对第N个以后的测量数据逐一进行判断，判断条件为：测量数据的水深值与的差值小于4倍的当按序检测的数据满足前述判断条件时，便将这个数据加入到基准数据集中重新形成基准数据集，并重新计算和作为后一个数据的判断基准，并继续判断下一个数据，当所有数据都满足上述判断条件时，则将最终基准数据集记为唯一独立数剧集；当按序检测的数据出现不满足前述判断条件时，首先将已有的基准数据集记为一个独立数剧集，并将集中数据的数量记为该独立数剧集的密度，再重复本第一步操作，以获得其它的独立数剧集及该独立数剧集对应的密度，直至所有数据判断完全或余量小于N；第二步：对于存在唯一独立数剧集的网格，将该唯一独立数剧集的作为该网格的节点值；对于存在两个以上独立数剧集的网格，首先寻找与该网格相邻的网格中是否存在唯一独立数剧集，若存在，则选取与该唯一独立数剧集值最接近的本网格中的独立数剧集的值作为该网格的节点值，若不存在，则选取本网格中密度最大的独立数剧集的作为该网格的节点值；其中，和按如下公式计算：Z‾=Z11DZ1TPE+Z21DZ2TPE+Zi1DZiTPE+...+Zn1DZnTPE1DZ1TPE+1DZ2TPE+1DZiTPE+...+1DZnTPE]]>DZ‾TPE‾=DZ1TPE+DZ2TPE+DZiTPE+...+DZnTPEn]]>式中，为网格节点水深估计值，为网格节点误差估计值，Z_i为观测水深，为观测水深Z_i的总传播误差。