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AI时代海洋地理信息科学一流专业建设实践 被引量:2
1
作者 贾帅东 张立华 +1 位作者 董箭 于彩霞 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期5-9,共5页
紧贴海洋地理环境保障的实战化需求,深入研究海洋地理信息科学课程教学规律,灵活运用AI时代下信息赋能的新优势,在横向、纵向、时间三个维度上对海洋地理信息科学专业课程的教学内容、教材体系、教学模式、教学方法、考核标准等进行全... 紧贴海洋地理环境保障的实战化需求,深入研究海洋地理信息科学课程教学规律,灵活运用AI时代下信息赋能的新优势,在横向、纵向、时间三个维度上对海洋地理信息科学专业课程的教学内容、教材体系、教学模式、教学方法、考核标准等进行全方位的教改实践,深挖军地实践教学资源,将科研成果有机融入课堂教学,构建海洋地理信息科学专业课程教学新体系,并对AI时代下海洋地理信息科学专业建设进行了初步的探索与实践。 展开更多
关键词 海洋地理信息科学 AI信息赋能 专业建设实践 教学改革创新
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面向海底地貌现势性的变化率定量评估方法
2
作者 唐露露 马梦锴 +2 位作者 董箭 衣宁 吴佳鑫 《海洋测绘》 北大核心 2025年第1期78-82,共5页
以航海图更新为例,在分析航海图更新的紧迫性和重要性以及航海图更新与海底地貌现势性之间关系的基础上,提出了一种海底地貌现势性评估方法,结合核密度分析技术,将水深点数据转化为海底地貌信息,并对新旧数据进行差异性分析及量化评估方... 以航海图更新为例,在分析航海图更新的紧迫性和重要性以及航海图更新与海底地貌现势性之间关系的基础上,提出了一种海底地貌现势性评估方法,结合核密度分析技术,将水深点数据转化为海底地貌信息,并对新旧数据进行差异性分析及量化评估方法,以辅助航海图的更新决策。首先,基于水深点构建海底地貌模型;其次,基于核密度分析和反距离加权插值构建新、旧海底地貌差异矩阵;最后,提出了海底地貌变化率量化评判标准,用于对比和量化评估结果。实验结果表明,该方法鲁棒性强且可靠,能够对海底地貌进行快速而准确的变化率量化评估,满足航海图更新决策需求。 展开更多
关键词 航海图 海图更新 海底地貌 水深质量 现势性评估
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融合航迹和磁罗经信息的侧扫声呐瞬时航向修正
3
作者 王爱学 金绍华 +2 位作者 刘天阳 李平 吴振磊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2025-2033,共9页
为了消除航向偏差引起的侧扫声呐成图几何畸变,提高侧扫声呐镶嵌成图的质量,本文充分考虑了航迹推估航向和磁罗经航向趋势的一致性、拖鱼磁罗经航向相较船体运动的滞后性、磁罗经偏差的不稳定性等航向数据特点,提出了一种利用航迹推估... 为了消除航向偏差引起的侧扫声呐成图几何畸变,提高侧扫声呐镶嵌成图的质量,本文充分考虑了航迹推估航向和磁罗经航向趋势的一致性、拖鱼磁罗经航向相较船体运动的滞后性、磁罗经偏差的不稳定性等航向数据特点,提出了一种利用航迹推估航向低频信息修正磁罗经瞬时航向的方法。该方法包括航向序列小波分析、峰谷匹配、磁罗经偏差修正模型构建等内容,并通过实测数据处理和应用验证了该方法的有效性,采用修正后的磁罗经航向进行条带图像编码镶嵌,目标形状完整、轮廓过渡自然,相邻条带共视目标特征一致性显著提高。本文工作对提高传统侧扫声呐成图质量、挖掘侧扫声呐图像定量分析潜力具有重要意义。 展开更多
关键词 侧扫声呐图像 航向偏差 几何畸变 偏差修正 峰谷匹配 地理编码 保形镶嵌 信息融合
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面向电子航海图分发服务的多级可逆水印算法
4
作者 董箭 张明阳 +2 位作者 唐露露 陈阳 谢天 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第1期73-78,共6页
针对电子航海图(ENC)分发过程中存在的版权归属不清、泄露责任难以认定的问题,在顾及ENC对数据扰动敏感、精度要求高特点的基础上,以高隐蔽性ENC数据多级分发版权保护为目标,提出了一种面向ENC分发服务的多级可逆水印算法。首先通过精... 针对电子航海图(ENC)分发过程中存在的版权归属不清、泄露责任难以认定的问题,在顾及ENC对数据扰动敏感、精度要求高特点的基础上,以高隐蔽性ENC数据多级分发版权保护为目标,提出了一种面向ENC分发服务的多级可逆水印算法。首先通过精度移位创造独立水印信息嵌入空间确保算法的可逆,其次通过控制水印信息嵌入的坐标位置减小对数据精度的干扰,然后利用极坐标转换的方式隐藏水印信息,最后基于水印信息的提取与再嵌入实现动态多级分发。实验结果表明:该算法具有较好的不可感知性和充足的水印容量,能有效实现ENC多级分发过程中的版权溯源,预防数据盗版。 展开更多
关键词 电子航海图 不可感知性 多级可逆水印 快速反应码 追踪溯源
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面向人员岸滩行进的三维路径规划算法研究
5
作者 董箭 王天岳 王栋 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第2期66-71,共6页
针对当前无法为人员岸滩行进提供科学合理的路径规划这一问题,论文基于蚁群算法提出了面向岸滩行进的最优路径规划算法。首先对基本的蚁群算法进行了改良,包括路径搜索方式、信息素更新策略和启发函数的合理设计等,改善了算法的收敛效率... 针对当前无法为人员岸滩行进提供科学合理的路径规划这一问题,论文基于蚁群算法提出了面向岸滩行进的最优路径规划算法。首先对基本的蚁群算法进行了改良,包括路径搜索方式、信息素更新策略和启发函数的合理设计等,改善了算法的收敛效率;然后定量结合多类岸滩场路径规划影响因子,构建了满足岸滩行进的代价函数;最终实现了面向岸滩行进的算法构建。该算法可为实现复杂地形条件下岸滩行进的最优路径解算和基于蚁群算法的相关三维路径规划分析研究提供参考借鉴。 展开更多
关键词 栅格模型 岸滩行进 三维路径规划 蚁群算法 十六叉树搜索
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多波束系统搜索水下失联目标的效能评估
6
作者 梁川 贾帅东 +1 位作者 刘一帆 刘现鹏 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第3期18-23,共6页
针对当前运用多波束系统进行水下失联目标搜索时所布测线效能较低的问题,提出一种改进的测线布设方式。首先,分析并建立了典型测线布设方式的水下目标搜索耗时计算方法,然后对给定条件下搜索耗时的影响因素进行数值模拟计算,从而确定出... 针对当前运用多波束系统进行水下失联目标搜索时所布测线效能较低的问题,提出一种改进的测线布设方式。首先,分析并建立了典型测线布设方式的水下目标搜索耗时计算方法,然后对给定条件下搜索耗时的影响因素进行数值模拟计算,从而确定出多波束系统的不同波束开角、船舶长度、区域海水深度等不同因素影响下的测线布设最优方案。试验结果表明,小船作业时,采用梭织法与跨行法的搜索效率明显优于向心法与套行法,大船作业时,采用跨行法的搜索效率最优。这些结论有助于深入了解各因素之间的相互作用和影响规律,进而找出影响搜索效率的主要因素,并提出相应的改进措施和优化建议。 展开更多
关键词 多波束系统 水下失联目标 测线耗时 影响因素 数值计算
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考虑转向限制的电子海图最短距离航线自动生成方法 被引量:10
7
作者 王涛 张立华 +2 位作者 彭认灿 曹鸿博 姜林君 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期923-929,共7页
针对当前航路二叉树方法求解最短距离航线未考虑舰船转向限制的问题,提出了一种顾及转向限制的最短距离航线自动生成方法。通过判断航线转向操纵缓冲区是否与碍航区相交,测试航线的可转向性;利用舰船转向次数、转向角度和转向半径,引入... 针对当前航路二叉树方法求解最短距离航线未考虑舰船转向限制的问题,提出了一种顾及转向限制的最短距离航线自动生成方法。通过判断航线转向操纵缓冲区是否与碍航区相交,测试航线的可转向性;利用舰船转向次数、转向角度和转向半径,引入圆弧影响系数和回转速降系数,构建转向限制模型,实现了顾及转向限制的最短距离航线自动生成。实验结果表明:所提方法可排除当前最短距离航线生成方法中的不可行航线,优化了航线的转向次数和转向角度。 展开更多
关键词 电子海图 碍航区 缓冲区 最短距离航线 转向限制
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利用最小二乘拟合法进行多站地磁日变基值归算 被引量:10
8
作者 边刚 夏伟 +4 位作者 金绍华 吴迪 肖付民 孙新轩 王美娜 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1284-1289,共6页
多站日变改正技术是解决远海区大范围磁力测量地磁日变改正的关键技术,然而多站日变改正中,为了减小磁场水平差异的影响,分站日变基值必须向主站归算.基于地磁日变化的时空特点,尝试将最小二乘拟合法引入到多站日变基值归算中,并采用多... 多站日变改正技术是解决远海区大范围磁力测量地磁日变改正的关键技术,然而多站日变改正中,为了减小磁场水平差异的影响,分站日变基值必须向主站归算.基于地磁日变化的时空特点,尝试将最小二乘拟合法引入到多站日变基值归算中,并采用多站同步观测数据对方法的有效性进行了验证.结论表明:当主站和分站日变性质相似时,最小二乘拟合法可以取得良好的效果,且对同步观测时段低.但是当日变性质差异较大时,则应当采用传统的同步比对法. 展开更多
关键词 海洋磁力测量 多站日变改正 日变基值归算 最小二乘拟合法
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K-均值聚类算法在多波束底质分类中的应用 被引量:10
9
作者 吕良 金绍华 +2 位作者 边刚 崔杨 夏伟 《海洋测绘》 CSCD 2018年第3期64-68,共5页
针对海底采样点较少时,监督学习训练分类模型困难的问题,研究无监督学习的K-均值聚类分析算法在多波束海底底质分类中的应用。在探讨K-均值聚类分析算法原理的基础上,构建海底底质分类器,针对分类器需预先输入分类结果种类(K值)这一问题... 针对海底采样点较少时,监督学习训练分类模型困难的问题,研究无监督学习的K-均值聚类分析算法在多波束海底底质分类中的应用。在探讨K-均值聚类分析算法原理的基础上,构建海底底质分类器,针对分类器需预先输入分类结果种类(K值)这一问题,提出了基于底质采样点和分类效果连续性为原则的K值确定方法。实验结果表明:基于K-均值聚类分析算法的海底底质分类器能较好的实现海底底质类型的自动划分,适用于海量多波束底质特征参数的分类。 展开更多
关键词 多波束测量 海底底质分类 特征参数 K-均值算法 聚类分析
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与等深线协调的水深自动选取方法 被引量:9
10
作者 贾帅东 张立华 彭认灿 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期59-64,共6页
针对当前水深自动选取中未考虑与等深线的协调问题,提出了一种与等深线协调的水深自动选取方法。运用道格拉斯普克算法,自动识别出等深线上的弯曲特征点;定义了水深点与等深线的协调度,并建立了协调度评估模型;通过计算水深点在等深线... 针对当前水深自动选取中未考虑与等深线的协调问题,提出了一种与等深线协调的水深自动选取方法。运用道格拉斯普克算法,自动识别出等深线上的弯曲特征点;定义了水深点与等深线的协调度,并建立了协调度评估模型;通过计算水深点在等深线凸凹处和平直处的协调度,选取出与等深线最协调的水深点。试验结果表明:所提方法可分别在等深线凸凹处和平直处优选出协调匹配的水深点,并利用统计分析确定出所提方法中阈值、凸凹处和平直处的最协调距离的参数取值,进一步提高水深与等深线的协调效果。此外,通常资料图水深数据密度越大,选取出与等深线协调的水深点就越合理。 展开更多
关键词 水深 等深线 协调 自动选取 海图
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基于自适应格网数字水深模型的水下地形匹配定位算法 被引量:8
11
作者 刘现鹏 张立华 +1 位作者 贾帅东 曹鸿博 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期488-494,共7页
为了解决当前的水下地形匹配定位算法未考虑格网大小随海底地形变化而自动调整的问题,提出了一种基于自适应格网数字水深模型的水下地形匹配定位算法。首先,引入基于四叉树的自适应格网模型,改进其局部格网的相似性评估指标与构网约束方... 为了解决当前的水下地形匹配定位算法未考虑格网大小随海底地形变化而自动调整的问题,提出了一种基于自适应格网数字水深模型的水下地形匹配定位算法。首先,引入基于四叉树的自适应格网模型,改进其局部格网的相似性评估指标与构网约束方法;然后,设计匹配区的确定及待匹配航迹的选取策略,给出待匹配航迹的水深值的计算方法,构建出目标匹配定位的地形相关组合算子。实验结果表明:提出的算法相比于基于等距离的规则格网模型的算法有以下优势:1)在地形特征丰富区域的定位精度明显提高;2)可以避免出现地形特征越明显匹配定位精度越低的情况;3)能一定程度地克服水深系统误差对定位精度的影响。 展开更多
关键词 自适应网格 数字水深模型 地形相关 水下匹配
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顾及航道宽度的最短距离航线自动生成方法 被引量:8
12
作者 王涛 张立华 +2 位作者 彭认灿 曹鸿博 姜林君 《海洋测绘》 CSCD 2016年第3期29-31,36,共4页
针对现有方法自动生成航线时未考虑航道宽度这一问题,提出了一种顾及航道宽度的最短距离航线自动生成方法。所提方法利用风、流致漂移量和航道的安全富裕宽度,构建航道宽度解算模型,并采用一种等价处理方法生成等宽航道,实现了顾及航道... 针对现有方法自动生成航线时未考虑航道宽度这一问题,提出了一种顾及航道宽度的最短距离航线自动生成方法。所提方法利用风、流致漂移量和航道的安全富裕宽度,构建航道宽度解算模型,并采用一种等价处理方法生成等宽航道,实现了顾及航道宽度的最短距离航线自动生成。实验结果表明:在岛礁区等复杂海域,所提方法能生成顾及舰船航行所需宽度的最短距离航线。 展开更多
关键词 电子海图 航道宽度 航路二叉树 碍航区 最短距离航线
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调和常数及深度基准面的变化与历元订正 被引量:19
13
作者 暴景阳 许军 崔杨 《海洋测绘》 2013年第3期1-5,共5页
分析和验证了黄海沿岸部分长期验潮站M2分潮振幅的线性变化趋势及深度基准面L值增大趋势,发现了长周期分潮调和常数不稳定性对深度基准面确定的影响。研究表明,在剥离了深度基准面变化趋势后,由年观测数据分析结果确定的深度基准面可达... 分析和验证了黄海沿岸部分长期验潮站M2分潮振幅的线性变化趋势及深度基准面L值增大趋势,发现了长周期分潮调和常数不稳定性对深度基准面确定的影响。研究表明,在剥离了深度基准面变化趋势后,由年观测数据分析结果确定的深度基准面可达到厘米级的精度水平,而由月分析结果确定的深度基准面存在周期性变化,其深度基准面不宜直接计算确定。论证了对潮汐调和常数附加历元信息的必要性和基本方案。通过研究得出对统一深度基准建立的指导性结论。 展开更多
关键词 调和常数 深度基准面 变化趋势 历元
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平均大潮高潮面的计算方法与比较 被引量:17
14
作者 暴景阳 许军 关海波 《海洋测绘》 2013年第4期1-5,共5页
平均大潮高潮面在我国用作海洋测绘净空信息表示的参考面。论证了该特征潮面的定义,扩充了其含义范围,将回归潮高高潮位应用为平均大潮高潮位。分析描述了实测潮位和预报潮位统计计算方法,比较了统计方法与潮汐特征值算法的符合度,计算... 平均大潮高潮面在我国用作海洋测绘净空信息表示的参考面。论证了该特征潮面的定义,扩充了其含义范围,将回归潮高高潮位应用为平均大潮高潮位。分析描述了实测潮位和预报潮位统计计算方法,比较了统计方法与潮汐特征值算法的符合度,计算了平均大潮高潮位与理论最高潮位的比率。基本研究结论是:对规则半日潮和规则日潮海域,统计算法和特征值算法的结果较为一致,而混合潮海域,两种特征潮位之间存在明显差异,平均大潮高潮位计算的相关问题需深入系统论证。 展开更多
关键词 海洋测绘 平均大潮高潮面 回归潮高高潮位 算法
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一种无输入参数的强噪声背景下ICESat-2点云去噪方法 被引量:13
15
作者 刘翔 张立华 +2 位作者 戴泽源 陈秋 周寅飞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期346-356,共11页
针对当前无输入参数的四叉树去噪方法在强噪声背景下对噪声光子误识率较高的缺陷,提出了一种无输入参数的适应强噪声背景的ICESat-2点云去噪方法。首先,以剪枝四叉树的层值表征光子密度,避免强噪声背景下局部稀疏、相距较近的噪声光子... 针对当前无输入参数的四叉树去噪方法在强噪声背景下对噪声光子误识率较高的缺陷,提出了一种无输入参数的适应强噪声背景的ICESat-2点云去噪方法。首先,以剪枝四叉树的层值表征光子密度,避免强噪声背景下局部稀疏、相距较近的噪声光子被四叉树分隔层次较多而被误表征为密度过大;然后,自适应求取信号光子的密度阈值,完成噪声光子的一级去除;最后,通过箱线图进一步去除少量未能被剪枝四叉树识别的局部较密的离群噪声光子,实现去噪过程。选择美国北达科他州和加利福尼亚州两个研究区域,对强噪声背景下的ICESat-2点云开展去噪实验验证。实验结果表明:与四叉树去噪方法相比,本文所提方法明显具有更优的去噪性能;本文所提方法去噪后所得信号光子拟合的冠顶和地表曲线与分辨率为1 m的机载激光雷达高程数据产品剖面高程曲线基本一致。 展开更多
关键词 ICESat-2 无输入参数 强噪声背景 去噪 四叉树 剪枝四叉树 箱线图
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多源多算法遥感水边线提取适配模型研究 被引量:6
16
作者 吴迪 孙晶 +2 位作者 黄文骞 郭剑 魏帅 《海洋测绘》 2014年第4期50-54,共5页
提出了基于潮汐变化、滩面复杂度以及不同影像数据源的多种算法的关联适配模型。针对两类水边线提取结果,提出适合于不同类型的水边线精度评价模型。以渤海湾某海域的潮滩影像为研究对象,对方法的有效性进行了验证。结论表明:提出的适... 提出了基于潮汐变化、滩面复杂度以及不同影像数据源的多种算法的关联适配模型。针对两类水边线提取结果,提出适合于不同类型的水边线精度评价模型。以渤海湾某海域的潮滩影像为研究对象,对方法的有效性进行了验证。结论表明:提出的适配模型有助于提高运算效率,降低运算复杂度,对各种潮情和滩面的水边线提取结果准确,且精度评价的可信度高,可为大范围潮滩数字高程模型的构建提供数据支持。 展开更多
关键词 遥感水边线 水体指数 对象合并指标 积分时间 精度评价
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海域无缝垂直基准面表征和维持体系论证 被引量:14
17
作者 暴景阳 许军 崔杨 《海洋测绘》 2013年第2期1-5,共5页
论证了海域无缝垂直基准面的概念和体系结构,剖析了传统海洋测绘技术的垂直基准缝隙存在形式,分析了建立和维持无缝垂直基准面的技术背景,探讨了垂直基准面构建、维持和质量控制的技术方案,指出了构建和维持无缝垂直基准面是一个庞大的... 论证了海域无缝垂直基准面的概念和体系结构,剖析了传统海洋测绘技术的垂直基准缝隙存在形式,分析了建立和维持无缝垂直基准面的技术背景,探讨了垂直基准面构建、维持和质量控制的技术方案,指出了构建和维持无缝垂直基准面是一个庞大的系统工程。 展开更多
关键词 海洋测绘 无缝基准面 深度基准面 净空基准面
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等距离正圆柱投影世界挂图上大圆航线的绘制 被引量:4
18
作者 彭认灿 张志衡 +1 位作者 董箭 褚永磊 《海洋测绘》 CSCD 2016年第2期30-33,49,共5页
针对世界挂图上全球任意两点间大圆航线绘制存在的问题,通过总结当前几种常用于大圆航线绘制的世界挂图投影存在的不足,提出采用等距离正圆柱投影作为世界挂图投影并分析其适用性。从大圆航线在等距离正圆柱投影中的方程及其曲率入手,... 针对世界挂图上全球任意两点间大圆航线绘制存在的问题,通过总结当前几种常用于大圆航线绘制的世界挂图投影存在的不足,提出采用等距离正圆柱投影作为世界挂图投影并分析其适用性。从大圆航线在等距离正圆柱投影中的方程及其曲率入手,按照计算机制图中"以直代曲"的研究思路,给出了一种在等距离正圆柱投影世界挂图上绘制大圆航线的方法,最后以我国南极科考航线所需参考的大圆航线绘制实例验证了该方法的可行性与实用性。 展开更多
关键词 海图制图 等距离正圆柱投影 世界挂图 大圆航线 以直代曲 绘制
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海道测量水位控制的技术体系及标准更新 被引量:13
19
作者 暴景阳 许军 《海洋测绘》 CSCD 2016年第6期1-6,共6页
明确了水位控制涉及的基本概念,重新梳理了海道测量水位控制的技术体系。提出水位控制包含海域垂直基准确定,水位归算信息提供两项内容,阐明了水位控制的多任务服务、信息综合利用、质量控制系列技术体系。分析了现行《海道测量规范》... 明确了水位控制涉及的基本概念,重新梳理了海道测量水位控制的技术体系。提出水位控制包含海域垂直基准确定,水位归算信息提供两项内容,阐明了水位控制的多任务服务、信息综合利用、质量控制系列技术体系。分析了现行《海道测量规范》的相关指标,对技术标准的改进做了相关论证说明。 展开更多
关键词 海道测量 水位控制 垂直基准 技术体系 标准 更新
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融合多幅海图的航线自动生成改进方法 被引量:6
20
作者 张立华 戴泽源 贾帅东 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1090-1097,共8页
针对当前航线设计仅能处理单幅海图的不足,本文提出一种基于多幅海图碍航区融合的舰船航线自动生成改进方法。通过定量分析不同海图的精度及现势性差异,对不同海图的碍航区进行数据融合;建立碍航区空间数据库,构建海图增量更新机制;考... 针对当前航线设计仅能处理单幅海图的不足,本文提出一种基于多幅海图碍航区融合的舰船航线自动生成改进方法。通过定量分析不同海图的精度及现势性差异,对不同海图的碍航区进行数据融合;建立碍航区空间数据库,构建海图增量更新机制;考虑多幅海图碍航区数据量对航线自动生成效率的影响,以航路二叉树算法为基础,采用航路窗口、改进R树索引等方式提升航线自动生成的效率。实验结果表明:所提方法能够实现跨海图图幅的航线自动生成,优化了航线的距离和安全可靠性,算法效率也得到提升。与现有方法相比,实验中所生成的航线,航程分别缩短了9.8%和21.8%;生成航线耗时分别缩短85.8%和95.02%。 展开更多
关键词 海图 碍航区 航路二叉树 最短距离航线 空间数据库 数据融合 增量更新 改进R树
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