利用多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法

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利用多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法

金绍华, 肖付民, 边刚, 王沫, 孙文川

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金绍华, 肖付民, 边刚, 王沫, 孙文川. 利用多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1493-1498.

引用本文:

金绍华, 肖付民, 边刚, 王沫, 孙文川. 利用多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1493-1498.

Jin Shaohua, Xiao Fumin, Bian Gang, Wang Mo, Sun Winchuan. A Method for Extracting Seabed Feature Parameters Based on the Angular Response Curve of Multibeam Backscatter Strength[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(12): 1493-1498.

Citation:

Jin Shaohua, Xiao Fumin, Bian Gang, Wang Mo, Sun Winchuan. A Method for Extracting Seabed Feature Parameters Based on the Angular Response Curve of Multibeam Backscatter Strength[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(12): 1493-1498.

利用多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法

¹海军大连舰艇学院海洋与测绘科学系辽宁大连116018

基金项目: 国家自然科学基金资助项目41074002

作者简介:
金绍华博士主要研究方向为海洋大地测量

中图分类号: P229

A Method for Extracting Seabed Feature Parameters Based on the Angular Response Curve of Multibeam Backscatter Strength

¹Department of Hydrography Cartography Dalian Navy Academy Dalian 116018 China

摘要: 提出了一种基于多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法。根据多波束单ping反向散射强度数据的变化规律，给出了获取平均反向散射强度角度响应曲线的ping数确定方法;分析角度响应曲线与底质类型的相关性，由于曲线上残留误差难以消除，采用容差性强的非线性最小二乘拟合算法，结合Hellequin参数模型，提取底质相关特征参数。实例计算结果表明，提取的特征参数在抑制多波束海底反向散射强度误差影响的基础上，有效保留了底质类型相关的反向散射强度随入射角变化信息，保证了多波束海底底质分类的能力及可靠性。
- 多波束 /
- 海底反向散射强度 /
- 角度响应曲线 /
- 非线性最小二乘拟合 /
- 海底底质分类
Abstract: A method for extracting seabed feature parameters is proposed based on the angular response curve of the multibeam backscatter strength. Based on the change rule of backscatter strength for one ping，the determining method of the number of the pings has been put forward which was inchided in the obtaining of the angular response curve of the mean backscatter strength. The relationship between angular response curve and seabed is analyaed，and using norrleast squares fitting method combine Hellequin parameters model to extract seabed feature parameters. The results show that the extracted feature parameters can suppress backscatter strength error and reserve change information of backscatter strength with incidence angle，and improve capability and reliability of multibeam seabed classification.
- multibeam /
- seabed backscatter strength /
- angular response curve /
- least squares fitting /
- seabed classification

[1]	马凯, 徐卫明, 许坚, 董洲洋. 一种多波束声速剖面反演与海底地形校正技术 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(4): 525-531, 600. doi: 10.13203/j.whugis20170112
[2]	赵祥鸿, 暴景阳, 欧阳永忠, 黄贤源, 黄辰虎, 陆秀平. 利用BP神经网络剔除多波束测深数据粗差 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(4): 518-524. doi: 10.13203/j.whugis20160336
[3]	赵建虎, 严俊, 张红梅, 孟俊霞. 基于海底底质回波特征的多波束声呐图像角度响应影响消除 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(8): 1228-1233, 1286. doi: 10.13203/j.whugis20160148
[4]	孙文川, 暴景阳, 金绍华, 肖付民, 张志伟. 一种多波束换能器横摇角度偏差二次校准方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(11): 1440-1444. doi: 10.13203/j.whugis20140481
[5]	孙文川, 暴景阳, 金绍华, 肖付民, 崔杨. 多波束海底地形畸变校正与声速剖面反演 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(3): 349-355. doi: 10.13203/j.whugis20140142
[6]	向巍, 郭际明, 傅露. 基于垂直距离最小二乘拟合的双曲线沉降模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 571-574.
[7]	金绍华, 翟京生, 刘雁春, 崔高嵩. 海底入射角对多波束反向散射强度的影响及其改正 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(9): 1081-1084.
[8]	黄贤源, 隋立芬, 翟国君, 柴洪洲. 利用Bayes估计进行多波束测深异常数据探测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(2): 168-171.
[9]	肖付民, 刘经南, 刘雁春, 朱小辰. 海洋测深波束角效应改正的海底倾斜角求解差分算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(3): 238-241.
[10]	翟京生. 多波束测量技术与海洋测绘工序的调整 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(11): 994-997.
[11]	唐秋华, 周兴华, 丁继胜, 刘保华. 学习向量量化神经网络在多波束底质分类中的应用研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(3): 229-232.
[12]	赵建虎, 张红梅, JohnEHughesClarke, 王胜平. 多波束测量中换能器瞬时精密高程的确定 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(11): 983-986.
[13]	张勤, 陶本藻. 基于同伦法的非线性最小二乘平差统一模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(8): 708-710.
[14]	赵建虎, 刘经南, 阳凡林. 多波束测深数据系统误差的削弱方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(5): 394-397. doi: 10.13203/j.whugis2004.05.005
[15]	阳凡林, 刘经南, 赵建虎. 多波束测深数据的异常检测和滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(1): 80-83.
[16]	陶本藻, 张勤. GPS非线性数据处理的同伦最小二乘模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(S1): 115-118.
[17]	李桂苓, 万剑华, 陶华学. 用差商代替导数的非线性最小二乘估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2001, 26(2): 118-121.
[18]	白亿同. 非线性最小二乘平差迭代解法的收敛性 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1991, 16(2): 92-95.
[19]	白亿同. 从黎曼流形的观点看非线性最小二乘平差 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1991, 16(4): 78-84.
[20]	陶本藻. 论最小二乘拟合 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1980, 5(1): 27-34.

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利用多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法

¹海军大连舰艇学院海洋与测绘科学系辽宁大连116018

基金项目: 国家自然科学基金资助项目41074002

作者简介:
金绍华博士主要研究方向为海洋大地测量

收稿日期: 2013-07-11
刊出日期: 2014-12-05

中图分类号: P229

关键词:

海底反向散射强度 /

角度响应曲线 /

非线性最小二乘拟合 /

海底底质分类

摘要: 提出了一种基于多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法。根据多波束单ping反向散射强度数据的变化规律，给出了获取平均反向散射强度角度响应曲线的ping数确定方法;分析角度响应曲线与底质类型的相关性，由于曲线上残留误差难以消除，采用容差性强的非线性最小二乘拟合算法，结合Hellequin参数模型，提取底质相关特征参数。实例计算结果表明，提取的特征参数在抑制多波束海底反向散射强度误差影响的基础上，有效保留了底质类型相关的反向散射强度随入射角变化信息，保证了多波束海底底质分类的能力及可靠性。

English Abstract

金绍华, 肖付民, 边刚, 王沫, 孙文川. 利用多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1493-1498.

引用本文:

金绍华, 肖付民, 边刚, 王沫, 孙文川. 利用多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1493-1498.

Jin Shaohua, Xiao Fumin, Bian Gang, Wang Mo, Sun Winchuan. A Method for Extracting Seabed Feature Parameters Based on the Angular Response Curve of Multibeam Backscatter Strength[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(12): 1493-1498.

Citation:

Jin Shaohua, Xiao Fumin, Bian Gang, Wang Mo, Sun Winchuan. A Method for Extracting Seabed Feature Parameters Based on the Angular Response Curve of Multibeam Backscatter Strength[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(12): 1493-1498.

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