[发明专利]一种单波束测深仪水深粗差检测修正方法及系统

摘要

一种单波束测深仪水深粗差检测修正方法，包括输入原始的水深采集点序列数据，利用水深值进行阈值判定，将水深采集点序列分割成多个地形链；对各地形链的权值进行判断，标记为P=0或2，对地形链权值P=0的地形链中水深采集点进行修复，修复完成后标记地形链的权P=1。本发明针对原始水深值粗差处理问题，创新性地提出地形链的概念，设计了一种新的针对单波束测深仪水深观测值的粗差检测与修正方案，针对长江流域的单波束测深数据处理表明，对各类粗差有明显的检测和修正效果。

主权项

一种单波束测深仪水深粗差检测修正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，输入原始的水深采集点序列数据，设原始的长度为n的水深采集点序列Z中包含n个水深采集点Z1,Z2,……Zn，序号分别为1,2,…,n，水深采集点Z1,Z2,……Zn的水深值依次记为水深值H1,H2,……Hn；步骤2，利用水深值H1,H2,……Hn进行阈值判定，将水深采集点序列Z分割成N个地形链C1，C2，……CN；步骤3，对各地形链的权值进行判断，判断方式为，对于某地形链Ck，如果满足以下三个条件之任一，则地形链Ck的地形链权值P＝0，否则定权P＝2，设Hl代表左侧参考水深值，当找到该地形链左侧的权值P＝2的地形链Cx时，令Hl等于Cx最后一个水深采集点的水深值，否则令Hl等于Ck的第一个水深采集点的水深值；Hr代表右侧参考水深值，当找到该地形链右侧的地形链Cy，其中Cy的长度L要满足L>L0，L0为预设的右邻长度阈值，取Cy中第一个水深采集点的水深值为Hr，否则令Hr为Ck的最后一个水深采集点的水深值；条件1，地形链Ck的长度小于预设的长度阈值L1；条件2，当地形链Ck长度不小于预设的长度阈值L1时，设地形链Ck起点序号为Sk，终点序号为Ek，其中序号为[(Ek+SK)/2]的水深采集点的水深值为HM，存在|HM‑H0|>T1，T1为异常跳变点判定阈值，[]表示去尾法取整；其中，H0为参考水深值，H0＝(Hl+Hr)/2；条件3，当地形链Ck长度不小于L1时，设其前L1个水深采集点的水深值的集合为HCk，存在一个水深值H∈HCk，满足|H‑2Hl|<T0或者|H‑3Hl|<T0；步骤4，对地形链权值P＝0的地形链中水深采集点进行修复，修复方式为，对于权值P＝0的某地形链Ck，设其起点序号为Sk，令X＝Sk，其终点序号为Ek，令Y＝Ek；若能够寻找到Ck左侧第一个P≠0的地形链CL，则令X等于CL的终点序号EL，否则X＝Sk不变；若能够寻找到Ck右侧第一个P≠0的地形链CR，则令Y等于CR的起点序号SR，否则Y＝Ek不变；对于Ck中的任一水深采集点Zi，其与序号为X、Y的相应水深采集点ZX和ZY的平面距离Dix＝||Gi‑GX||，DiY＝||Gi‑GY||，其中||||为Euclidean范数，Gi、GX、GY分别为水深采集点Zi、ZX和ZY的坐标向量，则Zi点的水深值为Hi＝HX+DiX×(HY‑HX)/(DiX‑DiY)，对于Ck中的所有水深采集点分别修复完成后，标记地形链Ck的权P＝1。