基于无人机摄影测量的潮间带单波束测深空间插值精度评估 被引量：2

1

作者 马海波 来向华 +1 位作者 胡涛骏 傅晓明 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期83-90,共8页

针对单波束测深数据插值模型精度验证困难等问题,利用潮间带潮汐规律,提出了一种基于高精度无人机数据验证插值模型精度的方法。在低潮时利用无人机摄影测量构建高精度潮间带数字表面模型,高潮时获取单波束测深数据并结合全球导航卫星... 针对单波束测深数据插值模型精度验证困难等问题,利用潮间带潮汐规律,提出了一种基于高精度无人机数据验证插值模型精度的方法。在低潮时利用无人机摄影测量构建高精度潮间带数字表面模型,高潮时获取单波束测深数据并结合全球导航卫星系统技术计算得出潮间带地形点的三维坐标,使用克里金插值法、反距离权重法、规则样条函数法以及自然邻域法分别构建潮间带数字高程模型。以无人机数字表面模型数据为基准,分别对4种插值方法构建的潮间带数字高程模型进行精度分析。结果表明:1)后处理差分技术辅助无人机摄影测量可以构建高精度潮间带数字表面模型。2)在潮间带区域可以使用无人机数据作为单波束测深数据精度的评价标准。3)潮间带地形较为平坦时,规则样条函数法相比于其他3种插值方法精度更高,粗差率为12.5%。 展开更多

关键词 单波束测深 规则样条函数法 克里金插值法 无人机 潮间带 PPK

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单波束测深技术在海底管道检测中应用 被引量：19

2

作者 来向华 潘国富 +2 位作者 傅晓明 苟诤慷 陈云敏 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第4期66-72,共7页

为查明海底管道的位置和掩埋状态,在海底管道检测中使用了单波束测深技术。对探测过程中海底管道的声波反射特征和解释方法进行了研究,研究结果表明,浅水时反射曲线更能反映管道的真实形态;深水时无论是绕射曲线还是反射曲线均与管道的... 为查明海底管道的位置和掩埋状态,在海底管道检测中使用了单波束测深技术。对探测过程中海底管道的声波反射特征和解释方法进行了研究,研究结果表明,浅水时反射曲线更能反映管道的真实形态;深水时无论是绕射曲线还是反射曲线均与管道的真实形态有较大差异。波束角会严重影响单波束对海底管道的探测能力。通过对测量记录的分析,可对海底管道的位置、埋设深度和是否发生悬空等状况进行判断。 展开更多

关键词 单波束测深系统 海底管道 波束角

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利用姿态传感器提高单波束测深精度 被引量：10

3

作者 丁继胜 刘忠臣 +1 位作者 周兴华 张卫红 《海洋测绘》 2002年第5期57-58,62,共3页

从姿态传感器的工作原理入手 ,介绍了影响单波束测深仪测量精度的船只姿态变化现象 ,并提出了利用姿态传感器输出的各种船姿信号 ,对测深仪测量精度进行提升。

关键词 姿态传感器 单波束测深 精度 水深测量 感应单元

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基于消声水池的单波束测深仪精度评定方法 被引量：1

4

作者 王智明 阳凡林 +1 位作者 张会娟 曾超 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第6期55-59,共5页

洋海回声测深是目前获得较高精度海底地形的重要手段,但其前提是对测深仪进行准确校正。提出在消声水池内用内符合和外符合的方法来评定单波束测深仪的精度和性能指标。实验表明,该精度评定方法和精度评定软件切实可行,能比较客观地检... 洋海回声测深是目前获得较高精度海底地形的重要手段,但其前提是对测深仪进行准确校正。提出在消声水池内用内符合和外符合的方法来评定单波束测深仪的精度和性能指标。实验表明,该精度评定方法和精度评定软件切实可行,能比较客观地检验测深仪的精度。 展开更多

关键词 单波束测深仪 精度评定 内符合 外符合

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滨浅海单波束测深潮汐改正的方法 被引量：5

5

作者 周良勇 丛鸿文 《海洋地质动态》 2005年第3期36-39,0,共4页

单波束测深仪在现在的海上地质调查中被广泛应用,潮汐校正是必不可少的内容。我们给出一种利用潮汐预报值进行潮汐改正的方法和过程,并介绍该方法在黄河三角洲环境地质补充调查项目中的应用。

关键词 潮汐改正 距离倒数加权平均法 单波束测深 滨浅海 黄河三角洲

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单波束测深仪声学指标的检测方法 被引量：8

6

作者 柳义成 阳凡林 +1 位作者 李倩倩 景冬 《海洋测绘》 CSCD 2015年第6期69-72,77,共5页

简要概括了单波束测深仪声学指标检测的国内外现状及其检定校准工作的必要性。利用精密回旋装置平台,在消声水池中完成了对单波束测深仪声源级、频率和波束角指向性的检测。重点介绍了其检测系统的组成,指标测试方案以及数据处理过程。... 简要概括了单波束测深仪声学指标检测的国内外现状及其检定校准工作的必要性。利用精密回旋装置平台,在消声水池中完成了对单波束测深仪声源级、频率和波束角指向性的检测。重点介绍了其检测系统的组成,指标测试方案以及数据处理过程。实际测得被检换能器声源级为211.545d B,频率为200.0025kHz,波束角为6.12°,满足常用海底声纳测量仪器计量检测研究与应用的精度要求,对规范水下声纳设备声学指标的检测方法具有实际意义。 展开更多

关键词 单波束测深仪 消声水池 精密回旋装置 声学指标 水声换能器 滤波

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基于单波束测深资料的海底冷泉动力学特征反演方法研究 被引量：1

7

作者 华志励 刘波 《海洋科学》 CAS 北大核心 2019年第9期94-103,共10页

为了准确理解冷泉水体中甲烷气体的分布规律,综合运用单波束测深数据和冷泉水体流场数据,建立了冷泉气泡上升、溶解速率的定量反演方法,利用现场海试资料对反演方法进行了验证,并对海试区域的冷泉气体溢出、溶解通量以及冷泉水体的甲烷... 为了准确理解冷泉水体中甲烷气体的分布规律,综合运用单波束测深数据和冷泉水体流场数据,建立了冷泉气泡上升、溶解速率的定量反演方法,利用现场海试资料对反演方法进行了验证,并对海试区域的冷泉气体溢出、溶解通量以及冷泉水体的甲烷浓度进行了估算。计算结果表明,考察船航向与冷泉水体流向的差异会对声学探测结果产生影响,当航向与流向的夹角大于±60°时,声学成像中冷泉倾角的误差将超过50%。同时,冷泉气泡上升速率的衰减与溢出口水深显著相关,相关系数可达0.9,并且冷泉上升流对上升速率的提升效果明显。水合物稳定带的分布对冷泉气泡的收缩速率影响显著,稳定带内、外收缩速率的差异可达3~4倍。冷泉气体通量的计算结果表明,调查区域内冷泉的溢出强度整体较大,同时溶解通量与水深之间呈现明显的分段效应。根据冷泉气体溶解通量估算的冷泉水体甲烷浓度与色谱分析结果具有较好的一致性。相关研究有助于实现对冷泉水体中甲烷气体分布的定量评估,为潜在海底冷泉区的圈划和海域天然气水合物的调查提供技术支撑。 展开更多

关键词 海底冷泉 水声学 单波束测深 冷泉气泡 动力学特征

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一种联合单波束测深的侧扫声呐海底线提取方法 被引量：6

8

作者 库安邦 周兴华 +1 位作者 王方旗 唐秋华 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期47-52,共6页

论述了侧扫声呐的成像原理,针对目前常用侧扫声呐系统数据采集的相关特性,结合实际工程应用,提出了一种联合单波束测深的侧扫声呐海底线提取新方法,以便在数据后处理时进行快速准确地斜距改正。利用实测数据验证了该方法的有效性,并与... 论述了侧扫声呐的成像原理,针对目前常用侧扫声呐系统数据采集的相关特性,结合实际工程应用,提出了一种联合单波束测深的侧扫声呐海底线提取新方法,以便在数据后处理时进行快速准确地斜距改正。利用实测数据验证了该方法的有效性,并与成熟商用软件的提取结果和阈值法提取结果进行对比分析,结果表明该方法具有一定的可行性和优势。 展开更多

关键词 侧扫声呐 单波束测深 海底线提取方法

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多波束与单波束测深数据融合处理方法 被引量：5

9

作者 罗君 《海洋测绘》 CSCD 2018年第6期21-24,共4页

受声线弯曲的影响,多波束测深的边缘波束的数据质量较低,而单波束测深受声线弯曲的影响比较小。结合多波束覆盖面大和声速剖面误差对单波束影响相对较小的特点,研究了多波束和单波束的测深数据融合方法,利用同一位置单波束和多波束测深... 受声线弯曲的影响,多波束测深的边缘波束的数据质量较低,而单波束测深受声线弯曲的影响比较小。结合多波束覆盖面大和声速剖面误差对单波束影响相对较小的特点,研究了多波束和单波束的测深数据融合方法,利用同一位置单波束和多波束测深数据的差值,拟合一个与坐标位置相关的误差模型,并利用该误差曲面对多波束测深数据进行综合改正,从而提高多波束测深的数据质量。 展开更多

关键词 多波束测深系统 单波束测深系统 声速剖面 边缘波束 数据融合

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顾及水深的单波束测深系统误差改正方法 被引量：2

10

作者 冯传勇 胥洪川 +3 位作者 冯国正 张鹏 唐鸿琴 付帅 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2021年第3期19-23,共5页

为解决单波束测深系统利用单一延迟值改正往返断面位移精度低的问题,在分析单波束测深系统误差产生原理基础上,得出往返断面位移是由系统延迟引起的固定差和换能器偏角引起的与深度相关比例误差共同作用的结果,通过建立水深与往返断面... 为解决单波束测深系统利用单一延迟值改正往返断面位移精度低的问题,在分析单波束测深系统误差产生原理基础上,得出往返断面位移是由系统延迟引起的固定差和换能器偏角引起的与深度相关比例误差共同作用的结果,通过建立水深与往返断面位移之间的数学模型,证实水深与断面位移具有极高相关性。利用求取单波束系统延迟及换能器偏角参数,对同一测深系统各断面形态断面进行位移改正,断面往返测数据具有良好的吻合性。证实顾及水深的单波束系统往返断面位移改正方法具有良好的系统适用性,能提高测深精度。 展开更多

关键词 单波束测深系统 往返测断面位移 测深系统误差 测深延迟 换能器偏角

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动力定位系统与单波束测深仪在科考船定点作业中的应用 被引量：1

11

作者 张彬彬 张道建 +3 位作者 张海泉 刘凯 张学贤 卢永平 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期651-656,共6页

科考船定点作业时会受到海洋风、涌、浪、流等外界环境因素影响,导致工作效率降低,原位测量精度下降,甚至影响作业安全。动力定位系统(DP)具有自动定位功能,能够抵抗外界环境因素的影响,可实现科考船高精度定点控位。单波束测深仪不仅... 科考船定点作业时会受到海洋风、涌、浪、流等外界环境因素影响,导致工作效率降低,原位测量精度下降,甚至影响作业安全。动力定位系统(DP)具有自动定位功能,能够抵抗外界环境因素的影响,可实现科考船高精度定点控位。单波束测深仪不仅可以测量水深,也可反映水下设备深度信息,可以起到辅助监控水下设备功能。本文在介绍定点作业施工现状与局限性的基础上,分析DP系统与单波束测深仪工作原理,以“向阳红01”船为载体,在定点作业时开启DP系统与单波束测深仪,发现该方法可以提高科考船定点作业工作效率、原位测量精度并保障作业安全,可为其他科考船定点作业提供参考。 展开更多

关键词 科考船 定点作业 动力定位 单波束测深仪

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基于同步单波束测深数据的单道地震涌浪静校正方法

12

作者 邢子浩 义家吉 +5 位作者 杨德鹏 鲁旭 李伟 许丞 蔡砥柱 陈靓 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期181-188,共8页

涌浪问题在单道地震中普遍存在,它使地震同相轴发生抖动,导致剖面错乱、模糊,从而干扰或误导地质解释。由于现有的涌浪校正方法都有一定的适用条件,该问题仍然没有被解决。本文基于单波束测深数据提出了一种新的涌浪静校正方法,首先阐... 涌浪问题在单道地震中普遍存在,它使地震同相轴发生抖动,导致剖面错乱、模糊,从而干扰或误导地质解释。由于现有的涌浪校正方法都有一定的适用条件,该问题仍然没有被解决。本文基于单波束测深数据提出了一种新的涌浪静校正方法,首先阐述了该方法的基本原理和实现步骤,然后通过野外实际资料验证了该方法的有效性并与滤波方法进行了对比和分析,最后讨论了单道地震中另外一种“似涌浪干扰”的海底抖动现象,并展示了新方法在该问题上的应用效果。研究结果表明,本文提出的方法能够有效解决单道地震中涌浪造成的同相轴时移问题,特别对于复杂海底资料中的涌浪干扰处理效果良好。 展开更多

关键词 单道地震 涌浪干扰 单波束测深数据 静校正

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跨平台单波束测深软件研发与应用

13

作者 漫犟斌 柴冠军 +2 位作者 叶桂河 周灿阳 饶帮 《海洋测绘》 2025年第4期20-23,共4页

为解决现有单波束测深软件在兼容性、自动化处理能力及跨平台适配性方面存在的不足,研究了一种跨平台单波束测深软件系统。该系统针对水深数据处理过程中常见的“假水”和“噪点团”等问题,提出了“黑盒子”滤波算法和数据抽稀算法,并与... 为解决现有单波束测深软件在兼容性、自动化处理能力及跨平台适配性方面存在的不足,研究了一种跨平台单波束测深软件系统。该系统针对水深数据处理过程中常见的“假水”和“噪点团”等问题,提出了“黑盒子”滤波算法和数据抽稀算法,并与Hypack软件的处理结果进行了对比分析。基于复杂水文环境下的实测数据验证表明,该系统具备良好的工程适用性,自动化处理结果接近人工处理水平,在数据处理精度、效率及跨平台兼容性方面表现优异,能够有效支撑海洋测绘、航道疏浚等工程应用需求。 展开更多

关键词 海洋测绘 单波束测深 数据处理 软件系统 跨平台 智能化

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基于单波束多波束测深系统的海洋航道测量方法 被引量：5

14

作者 王文杰 《电子测量技术》 2019年第8期45-51,共7页

海洋航道测量对于保证船只航行的可靠运行具有重要意义,而当前在异常测量方面采取的系统所利用的仅仅是测量误差时间或空间相关性的一种。充分考虑到现有单波束多波束测深系统(SBMBBS)存在的不足以及误差矩阵的时空相关性,基于单波束多... 海洋航道测量对于保证船只航行的可靠运行具有重要意义,而当前在异常测量方面采取的系统所利用的仅仅是测量误差时间或空间相关性的一种。充分考虑到现有单波束多波束测深系统(SBMBBS)存在的不足以及误差矩阵的时空相关性,基于单波束多波束测深系统而提出了海洋航道测量方法。该系统中充分发挥了海洋航道测量具有的降维能力以及小波变换的多尺度建模能力,来构建测量误差系统。在对残余测量误差进行分析时,主要是通过指数加权移动平均法控制图实现。并且有效运用了滑动窗口机制实现了单波束多波束测深系统的海洋航道测量,由此而获得了在线的SBMBBS。通过对海洋航道测量数据以及得到的模拟结果进行分析,能够得出和鸟群算法(BSA)与K均值冷光技术算法(KLE)算法相比,SBMBBS算法的优势更加突出,具有更优的测量性能。结果表明,在线SBMBBS算法测量性能与SBMBBS算法十分接近,并且需要很短的单步执行时间,符合海洋航道测量的要求。 展开更多

关键词 海洋航道测量 单波束多波束测深系统 测量误差矩阵 在线测量

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联合船载单波束潮间带机载LiDAR测量系统 被引量：3

15

作者 朱晓武 王斌 +1 位作者 刘金沧 黄小川 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第2期145-149,共5页

潮间带地形测量对保护与利用滩涂具有基础作用,本文提出联合船载单波束回声测量与机载激光LiDAR综合系统。首先采用ODOM MKⅢ双频单波束测深仪同步采集并验证无人机机载LiDAR潮间带范围点云成果符合精度;然后针对潮间带复杂环境设计了... 潮间带地形测量对保护与利用滩涂具有基础作用,本文提出联合船载单波束回声测量与机载激光LiDAR综合系统。首先采用ODOM MKⅢ双频单波束测深仪同步采集并验证无人机机载LiDAR潮间带范围点云成果符合精度;然后针对潮间带复杂环境设计了无人机机载LiDAR低潮航摄关键指标;最后优化了高精度大比例尺地形图测制方法,该方法结合了低潮时机载LiDAR滩涂陆地地形和高潮时船载单波束测深滩涂水下地形方式的潮间带。实践表明:(1)选取的816个重合区域测点高程比对测量符合精度,99%的比对点高程差值在0.2 m内,说明机载激光LiDAR测量可满足沿海滩涂测量要求;(2)无人机进出测区应依次轮换,且采用平飞结合八字飞行以避免IMU误差累积,控制航线弯曲度不大于3%,保障点云数据精度及有效覆盖;(3)该测量系统在潮间带高精度大范围地形测量工程具有参考意义。 展开更多

关键词 单波束测深 无人机 机载激光扫描 潮间带 航线规划

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机载激光测深精度外部检核方法 被引量：8

16

作者 陆秀平 边少锋 +2 位作者 叶修松 黄谟涛 李凯锋 《海洋测绘》 2011年第2期1-3,12,共4页

给出了单波束测深的原理,分析了单波束观测数据预处理模型,提出了采用单波束测深成果检核机载激光数据质量的技术方法,并以我国自行研制的机载激光测深系统为例,给出了该系统在某海区试验数据的外部检核结果。针对两种测深手段之间明显... 给出了单波束测深的原理,分析了单波束观测数据预处理模型,提出了采用单波束测深成果检核机载激光数据质量的技术方法,并以我国自行研制的机载激光测深系统为例,给出了该系统在某海区试验数据的外部检核结果。针对两种测深手段之间明显存在系统性偏差的问题,提出了以单波束测深成果为控制,对机载激光测深数据系统偏差进行校正和补偿的处理方案。 展开更多

关键词 单波束测深 机载激光测深 外部检核 系统偏差

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风浪对众包测深数据的精度影响分析 被引量：3

17

作者 袁浩 贾帅东 +1 位作者 张立华 刘一帆 《海洋测绘》 CSCD 2020年第6期34-38,共5页

针对当前众包测深数据精度难以掌控导致其难以应用的现状,通过构建船舶横摇姿态计算模型,分析了风浪这一重要海洋环境因素对众包测深数据精度的影响程度,得出了众包测深数据的推荐风浪条件和最低要求风浪条件。实验结果表明:①风浪等级... 针对当前众包测深数据精度难以掌控导致其难以应用的现状,通过构建船舶横摇姿态计算模型,分析了风浪这一重要海洋环境因素对众包测深数据精度的影响程度,得出了众包测深数据的推荐风浪条件和最低要求风浪条件。实验结果表明:①风浪等级增大,各测深点水深测量偏差随之加大,符合《海道测量规范》测深限差要求的测深点数量也随之减少,且在海底倾斜越严重的海域,表现更加明显;②3级风2级浪条件下的众包测深数据可满足限差要求;4级风3级浪时众包测深数据在不同海底倾斜程度下,满足限差要求的数据量不一样;5级以上风4级以上浪在海底倾斜程度超过7.5°时多数测深点不能满足限差要求。 展开更多

关键词 海洋测量 众包测深 单波束测深 风浪 船舶姿态

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基于多尺度数学模型的波束角效应改正方法 被引量：1

18

作者 胥洪川 周威 +2 位作者 孙振勇 马耀昌 郑亚慧 《人民长江》 北大核心 2023年第11期121-125,138,共6页

为解决复杂水域下单波束测深波束角效应引起的地形失真难题,提出了一种基于多尺度数学模型的单波束测深波束角效应改正方法。该方法基于测深换能器波束“锥形”发射的形态、水下地形三维空间形态建立波束角效应多尺度数学改正模型,利用H... 为解决复杂水域下单波束测深波束角效应引起的地形失真难题,提出了一种基于多尺度数学模型的单波束测深波束角效应改正方法。该方法基于测深换能器波束“锥形”发射的形态、水下地形三维空间形态建立波束角效应多尺度数学改正模型,利用Horn算法拟合改正模型关键尺度水下地形点空间上坡度、坡向,实现三维空间下测深波束角效应的改正。通过乌东德库区白马口-龙街河段测深试验数据进行精度验证,以机载LIDAR点云数据为基准,对试验区域改正前、后的单波束数据进行对比分析。结果表明:改正后较差主要集中在区间[-0.25m,0.25m],且分布符合测量随机误差的规律,波束角效应带来的影响明显减弱;改正后测深中误差精度提高48.6%,倾斜地形水下测量的精度得到有效提升;论证水下地形的坡度是影响波束角效应的主要因素。该方法为波束角效应的改正研究提供了新的方向,对于提高单波束测深精度具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 波束角效应 单波束测深 Horn算法 数学模型 倾斜地形

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深度约束的浅海多目标声学定位方法 被引量：9

19

作者 刘慧敏 王振杰 赵爽 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1181-1187,I0007,共8页

针对浅海地震勘探声学二次定位中存在垂直观测结构欠佳的问题,使用船载DGPS数据和单波束测深数据,给出基于深度约束的浅海多目标水声定位解算方法;结合区域自然邻点空间插值法,构建区域高程模型,并对抗差估计解(IGG3)的水平位置进行应... 针对浅海地震勘探声学二次定位中存在垂直观测结构欠佳的问题,使用船载DGPS数据和单波束测深数据,给出基于深度约束的浅海多目标水声定位解算方法;结合区域自然邻点空间插值法,构建区域高程模型,并对抗差估计解(IGG3)的水平位置进行应答器高程内插。根据对称性观测和施工海域的平坦地形,结合声线弯曲分段参数化模型进一步消除声线弯曲误差,以提高浅海水下多目标的平面定位精度。南海实测结果证明,在声速测量不准且观测数据粗差较大的情况下,所提方法构建模型具有较强抗粗差性能,且显著提高了定位精度。 展开更多

关键词 声学二次定位 深度约束 单波束测深 深度插值

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基于RTK的测量艇实时姿态模型研究及应用

20

作者 王玉春 上飞飞 +2 位作者 王昆 黄建均 张其大 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2023年第2期11-14,64,共5页

当前,小艇挂载单波束测深系统实施水深测量时,易受风、流、涌浪等复杂因素影响,导致水深测量精度偏低。为了探究船体姿态对水深测量数据精度影响机理,提升单波束水深测量精度,基于RTK实时测定船体三点的高程,结合小艇姿态改正模型,确定... 当前,小艇挂载单波束测深系统实施水深测量时,易受风、流、涌浪等复杂因素影响,导致水深测量精度偏低。为了探究船体姿态对水深测量数据精度影响机理,提升单波束水深测量精度,基于RTK实时测定船体三点的高程,结合小艇姿态改正模型,确定小艇实时姿态、航向、换能器动态吃水及升沉,重算深度及位置。通过在珠江口某海域设置不同姿态场景实测数据,计算实时小艇姿态等数据,分析不同船姿态对测深精度的影响规律,重算了水深及位置数据,有效地提高了单波束水深数据精度。 展开更多

关键词 单波束测深系统 RTK三维测量技术 艇姿态改正模型 动态吃水 水深重算

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