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题名基于分层异构模型的机载激光测深波形拟合算法
被引量：12
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作者
亓超
宿殿鹏
王贤昆
王明伟
石波
阳凡林
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机构
山东科技大学测绘科学与工程学院
海岛(礁)测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第2期114-121,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFC1405006
2018YFF0212203
+4 种基金
2016YFB0501705
2016YFC1401210)
国家自然科学基金(11704225
41471331)
山东省重点研发计划项目(2018GHY115002)
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文摘
波形拟合是机载激光测深数据处理的关键环节,能够为水下地形测量、海底底质分类和水体浑浊度分析等应用领域提供数据基础。针对传统机载激光测深波形拟合算法受噪声干扰严重、对复杂波形形状拟合不准确的问题,提出一种基于分层异构模型的机载激光测深波形拟合算法。针对波形不同组成部分的相应特性,采用异构函数(水面-高斯函数、水体-双指数函数及水底-B样条函数)构建分层异构模型,分别进行拟合,从而实现对各部分波形信号的拟合。采用南海实测数据对所提算法进行了验证,结果表明:该算法拟合波形的平均运行时间T为0.019 4 s,相比于RL(Richardson-Lucy)去卷积算法提高0.328 6 s;平均均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为6.222 4,相比于双高斯函数拟合算法平均均方根误差RMSE、平均决定系数(Coefficient of determination,R^2)、平均相关系数(Correlation Coefficient,CORR)和相关系数标准差(Standard Deviation,STD)分别提高65.11%、2.83%、1.01%和86.61%,保证了拟合效率和拟合精度。算法具有良好的鲁棒性,能够有效满足机载激光测深科学研究和工程应用的技术需求。
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关键词
机载激光测深
波形拟合
分层异构模型
双指数函数拟合
B样条函数拟合
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Keywords
airborne laser bathymetry(ALB)
waveform fitting
layered heterogeneous model
double-exponential function fitting
B-spline function fitting
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分类号
P229
[天文地球—大地测量学与测量工程]
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