多波束测深系统数字海图技术研究
论文摘要
多波束条带测深系统是当代海洋基础勘测中的一项高新技术产品。它是一种高测量效率、高测量精度、高分辨率的海底地形测量设备,特别适合大面积的扫海测量作业。该系统的最终成果体现就是得到数字地理海图的三维地形图显示,因此拼图技术在整个系统中具有极其重要的地位。论文使用我国第一台条带测深仪的测量数据进行数字海图技术的研究,主要研究的内容有:将多波束条带测深仪测得的深度数据进行预处理;然后进行大地坐标变换及高斯-克吕格投影转换后生成电子地图平面坐标,进而绘制等深线图和三维海底地形图。论文利用了多波束数据的空间相关信息,使用基于高斯地形曲面拟合的数据网格化方法,压缩冗余数据量。根据不规则格网技术生成标准等深线图,并对其予以平滑处理,同时基于层次细节(LOD)算法,生成三维海底地形图。最后使用小波变换技术,对三维地形图进行滤波、增强、光照等处理,逼真地反演出水下地形。在理论研究的基础上,论文以MATLAB软件为开发平台,开发出一套适用于多波束测深数据的拼图软件,可用于多波束测深系统数字海图的生成。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 课题的背景与来源1.2 多波束测深技术1.3 国内外主要数字海图技术发展现状1.4 论文研究的关键技术第2章 条带测深仪简介2.1 国内外多波束条带测深技术发展状况2.2 条带测深仪的系统组成2.3 条带测深仪工作原理2.4 本章小结第3章 多波束数据预处理技术3.1 数据预处理3.2 坐标转换3.2.1 坐标系统的介绍3.2.2 坐标系统的转换3.3 深度数据拟合处理3.3.1 数据拟合处理算法3.3.2 高斯加权拟合3.4 本章小结第4章 数字海图绘制技术研究4.1 等深线的生成4.1.1 不规则格网等深线的生成算法4.1.2 基于不规则格网剖分和高斯小波函数的数据网格化4.2 LOD技术及原理4.2.1 三维地形的显示方法4.2.2 层次细节技术 LOD(Level of Detail)4.2.3 基于四叉树的动态多分辨率三维地形的实现4.3 三维立体图的处理4.3.1 图像增强4.3.2 小波原理4.3.3 反锐化掩模法算法思想及实现4.4 本章小结第5章 软件实现与海试数据处理结果5.1 软件平台的选择5.1.1 MATLAB图像处理的优点5.1.2 MATLAB与 VC相比的优势5.2 湖试数据实验结果5.2.1 测线图5.2.2 Delaunay三角剖分图5.2.3 水深透写图5.2.4 等深线图5.2.5 三维海底地形图5.3 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果致谢
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