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利用滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法

董箭,  彭认灿,  张立华,  汪志军

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董箭, 彭认灿, 张立华, 汪志军. 利用滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(1): 86-92. doi: 10.13203/j.whugis20130757
引用本文: 董箭, 彭认灿, 张立华, 汪志军. 利用滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(1): 86-92. doi: 10.13203/j.whugis20130757
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DONG Jian, PENG Rencan, ZHANG Lihua, WANG Zhijun. An Algorithm of Filtering Noises in Multi-beam Data Based on Rolling Circle Transform[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 86-92. doi: 10.13203/j.whugis20130757
Citation: DONG Jian, PENG Rencan, ZHANG Lihua, WANG Zhijun. An Algorithm of Filtering Noises in Multi-beam Data Based on Rolling Circle Transform[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 86-92. doi: 10.13203/j.whugis20130757
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利用滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法

doi: 10.13203/j.whugis20130757
  • 1.

    大连舰艇学院海洋测绘系, 辽宁 大连, 116018;

  • 2.

    海军司令部航海保证部, 北京, 100841

基金项目: 国家自然科学基金(41171349, 40801189,41471380);国家863计划(2012AA12A406)。
详细信息
    作者简介:

    董箭,博士,讲师,主要从事海图制图理论与方法研究。navydj@163.com

    通讯作者: 彭认灿,博士,教授。pengrencan63@163.com.

  • 中图分类号: P229.2;P208

An Algorithm of Filtering Noises in Multi-beam Data Based on Rolling Circle Transform

  • 1.

    Department of Hydrography and Cartography, Dalian Naval Academy, Dalian 116018, China;

  • 2.

    The Navigation Guarantee Department of the Chinese Navy Head Quarters, Beijing 100841, China

Funds: The National Natural Science Foundation of China, Nos. 41171349, 40801189, 41471380; the National High Technology Research and Development Program of China, No. 2012AA12A406.

  • 摘要: 针对现有多波束测深数据自动滤波算法通常存在因过分追求人工滤波平滑效果,而有可能造成海底微地貌或小型障碍物被不合理删除的问题,以Ping为多波束测深数据处理单元,利用滚动圆变换具有在给定精度条件下可对线要素一定尺度的凹(凸)部进行定量识别和分析的特性,提出了基于滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法。在VC++环境下对此算法的正确性和有效性进行了实验验证,结果表明,该算法能在保持海底地形完整性的基础上较好地滤除多波束测深数据中的粗差数据,有利于提高粗差检测的效率。
    Abstract: After having analyzed the disadvantage of existing automatic filtering algorithm, which means deleting the micro morphology or obstacle caused by devilishly pursuing the smoothing effect of artificial filtering method, aims at Ping as the processing cell of multi-beam bathymetric survey data, and by means of rolling circle transform's characteristic of identifying and analyzing the concave (convex) part quantitatively under specific precision, the paper details an algorithm for filtering noises in multi-beam data based on a rolling circle transform, and details the keystone and solution steps of the model. At last, in a VC++ environment, some experiments were done to validate the algorithm's validity. The experiments show that the algorithm can filter noises in multi-beam data; maintaining marine topography completeness and enhancing the efficiency in gross error detection.
  • [1] Huang Motao, Zhai Guojun, Wang Rui, et al. The Detection of Abnormal Data in Marine Survey[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 1999, 28(3):269-276(黄谟涛, 翟国君, 王瑞, 等. 海洋测量异常数据的检测[J]. 测绘学报, 1999, 28(3):269-276)
    [2] Huang Xianyuan, Zhai Guojun, Huang Motao, et al. The Study of Constructing Trend Surface by Least Square Support Vector Machine[J]. Hydrographic Surveying and Charting, 2010, 30(3):9-12(黄贤源, 翟国君, 黄谟涛, 等. 最小二乘支持向量机构造海底趋势面研究[J]. 海洋测绘, 2010, 30(3):9-12)
    [3] Dong Jiang, Ren Lisheng. Filter of MBS Sounding Data Based on Trend Surface[J]. Hydrographic Surveying and Charting, 2007, 27(6):25-28(董江, 任立生. 基于趋势面的多波束测深数据滤波方法[J]. 海洋测绘, 2007, 27(6):25-28)
    [4] Wang Haidong, Chai Hongzhou, Song Guoda, et al. Principal Components Estimation of Trend Surface Coefficients in Multibeam Bathymetry[J]. Hydrographic Surveying and Charting, 2009, 29(5):5-7(王海栋, 柴洪洲, 宋国大, 等. 多波束测深趋势面系数的主成分估计[J]. 海洋测绘, 2009, 29(5):5-7)
    [5] Xu Weiming, Liang Kailong, Qiu Wendong. Optimum Wavelet Threshold Filtering Algorithm for Echosounding Signal Processing[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 1999, 28(2):133-138(徐卫明, 梁开龙, 邱文东. 测深信息处理的最佳小波门限滤波法[J]. 测绘学报, 1999, 28(2):133-138)
    [6] Zou Yonggang, Xiao Fuming, Liu Yanchun, et al. Automatic Depth Threshold Algorithm for Gross Error in Echo Sounding Signal Processing[J]. Science of Surveying and Mapping, 2009, 34(5):81-83(邹永刚, 肖付民, 刘雁春, 等. 应用自动可变深度门剔除伪异常水深信号方法[J]. 测绘科学, 2009, 34(5):81-83)
    [7] Li Jiabiao. Theory and Technology of Multibeam Exploratory Survey[M]. Beijing:China Ocean Press, 1999.(李家彪. 多波束勘测原理与技术方法[M]. 北京:海洋出版社, 1999)
    [8] Wang Haidong, Chai Hongzhou, Zhai Tianzeng, et al. Comparison of Two Trend Surface Detection Algorithms of Multibeam Bathymetry Outlier[J]. Marine Science Bulletin, 2010, 29(2):182-186(王海栋, 柴洪洲, 翟天增, 等. 多波束测深异常的两种趋势面检测算法比较[J]. 海洋通报, 2010, 29(2):182-186)
    [9] Yang Fanlin, Liu Jingnan, Zhao Jianhu. Detecting Outliers and Filtering Noises in Multi-beam Data[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2004, 29(1):80-83 (阳凡林, 刘经南, 赵建虎. 多波束测深数据的异常检测和滤波[J]. 武汉大学学报·信息科学版, 2004, 29(1):80-83)
    [10] Zhang Juqing, Liu Pingzhi. Combining Fitting Based on Robust Trend Surface and Orthogonal Multiquadrics with Application in DEM Fitting[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2008, 11(4):526-530(张菊清, 刘平芝. 抗差趋势面与正交多面函数结合拟合DEM数据. 测绘学报, 2008, 11(4):526-530)
    [11] Zhu Changqing, Shi Wenzhong. Spatial Analysis Modeling and Theory[M]. Beijing:Science Press, 2006(朱长青, 史文中. 空间分析建模与原理[M]. 北京:科学出版社, 2006)
    [12] Christensen A H J. Cartographic Line Generalization with Waterlines and Medial-Axes[J]. Cartography and Geographic Information Science, 1999, 26(1):19-32
    [13] Dong Jian, Peng Rencan, Zhang Lihua. Multi-scale Representation of Digital Depth Model Based on Rolling Ball Transform[J]. Journal of Geo-information Science, 2012, 14(6):704-711(董箭, 彭认灿, 张立华, 等. 滚动球变换的数字水深模型多尺度表达[J]. 地球信息科学学报, 2012, 14(6):704-711)
    [14] Wu Yingzi. A Study on Multi-beam Sounding System Seafloor Tracking & Data Processing Techniques[D]. Harbin:Harbin Engineering University, 2001(吴英姿. 多波束测深系统地形跟踪与数据处理技术研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2001)
    [15] Liu Yanchun, Xiao Fumin, Bao Jingyang, et al. Introduction to Hydrogrophy[M]. Beijing:Surveying and Mapping Press, 2006(刘雁春, 肖付民, 暴景阳, 等. 海道测量学概论[M]. 北京:测绘出版社, 2006)
  • [1] 何永红, 朱建军, 靳鹏伟.  一种使用剪切波变换的干涉图滤波算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2018, 43(7): 1008-1014. doi: 10.13203/j.whugis20160236
    [2] 许才军, 龚正.  GRACE时变重力数据的后处理方法研究进展 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(4): 503-510. doi: 10.13203/j.whugis20140639
    [3] 陈驰, 麦晓明, 宋爽, 彭向阳, 徐文学, 王珂.  机载激光点云数据中电力线自动提取方法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(12): 1600-1605. doi: 10.13203/j.whugis20130573
    [4] 李飞, 周晓光.  分类后栅格数据矢量化中自交多边形处理算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(1): 100-104.
    [5] 余洁, 刘利敏, 李小娟, 赵争.  利用ICA算法进行全极化SAR影像滤波研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(2): 212-216.
    [6] 胡举, 杨辽, 沈金祥, 吴小波.  一种基于分割的机载LiDAR点云数据滤波 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(3): 318-321.
    [7] 沈晶, 刘纪平, 林祥国.  用形态学重建方法进行机载LiDAR数据滤波 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2011, 36(2): 167-170.
    [8] 隋立春, 张熠斌, 张硕, 陈卫.  基于渐进三角网的机载LiDAR点云数据滤波 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2011, 36(10): 1159-1163.
    [9] 王明华, 张小红, 曾涛, 成晓倩.  机载LiDAR数据滤波预处理方法研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2010, 35(2): 224-227.
    [10] 马飞虎, 鄂栋臣, 赵建虎, 孙翠羽.  多波束声强振幅滤波方法比较研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2010, 35(9): 1082-1085.
    [11] 唐菲菲, 刘经南, 张小红, 阮志敏.  基于机载LiDAR数据获取森林地区DTM新方法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2009, 34(4): 459-462.
    [12] 刘经南, 许晓东, 张小红, 程世来.  机载激光扫描测高数据分层迭代选权滤波方法及其质量评价 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2008, 33(6): 551-555.
    [13] 闫利, 张毅.  基于法向量模糊聚类的道路面点云数据滤波 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2007, 32(12): 1119-1122.
    [14] 徐前祥, 廖明生, 杨建思.  基于距离限制的机载激光数据滤波方法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2007, 32(7): 605-608.
    [15] 陈子仪, 康立山.  多父体杂交演化算法求解约束优化问题 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2006, 31(5): 440-443.
    [16] 柴艳菊, 欧吉坤.  GPS/DR组合导航中一种新的数据融合算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2005, 30(12): 1048-1051.
    [17] 罗芳, 艾廷华, 王洪.  闭合坐标链多边形数据的拓扑关系快速构建 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2004, 29(6): 558-561.
    [18] 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.
    [19] 尤红建, 刘少创, 刘彤, 李树楷.  机载三维成像仪数据的快速处理技术 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2000, 25(6): 526-530.
    [20] 吕言.  序贯一维型边缘检测新算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 1988, 13(4): 51-59.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-16
  • 刊出日期:  2016-01-05

利用滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法

doi: 10.13203/j.whugis20130757
  • 1. 大连舰艇学院海洋测绘系, 辽宁 大连, 116018;
  • 2. 海军司令部航海保证部, 北京, 100841
    • 基金项目:  国家自然科学基金(41171349, 40801189,41471380);国家863计划(2012AA12A406)。
    作者简介:

    董箭,博士,讲师,主要从事海图制图理论与方法研究。navydj@163.com

    通讯作者: 彭认灿,博士,教授。pengrencan63@163.com.
  • 收稿日期: 2013-11-16
  • 刊出日期: 2016-01-05

  • 中图分类号: P229.2;P208

摘要: 针对现有多波束测深数据自动滤波算法通常存在因过分追求人工滤波平滑效果,而有可能造成海底微地貌或小型障碍物被不合理删除的问题,以Ping为多波束测深数据处理单元,利用滚动圆变换具有在给定精度条件下可对线要素一定尺度的凹(凸)部进行定量识别和分析的特性,提出了基于滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法。在VC++环境下对此算法的正确性和有效性进行了实验验证,结果表明,该算法能在保持海底地形完整性的基础上较好地滤除多波束测深数据中的粗差数据,有利于提高粗差检测的效率。

English Abstract

董箭, 彭认灿, 张立华, 汪志军. 利用滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(1): 86-92. doi: 10.13203/j.whugis20130757
引用本文: 董箭, 彭认灿, 张立华, 汪志军. 利用滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(1): 86-92. doi: 10.13203/j.whugis20130757
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DONG Jian, PENG Rencan, ZHANG Lihua, WANG Zhijun. An Algorithm of Filtering Noises in Multi-beam Data Based on Rolling Circle Transform[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 86-92. doi: 10.13203/j.whugis20130757
Citation: DONG Jian, PENG Rencan, ZHANG Lihua, WANG Zhijun. An Algorithm of Filtering Noises in Multi-beam Data Based on Rolling Circle Transform[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 86-92. doi: 10.13203/j.whugis20130757
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