海底DEM结构与精度分析

介绍了DEM的原理与构建方法及其在海底地形表征中的应用,对现有海底DEM的精度进行分析,针对数据传递而引起的精度损失,提出改进方法,即建立基于原始测线的海洋DEM,进行了理论分析并利用实例验证。

由矢量电子海图构建海底TIN DEM方法研究

为了获得海底数字高程模型,提出了由矢量海图中的水深要素及海岸线岛屿要素构建海底CD-TIN DEM(constrained delaunay triangulated irregular network digital elevation modal)的方法,对其中的边界线化简、特征线嵌入和边界表达3个阶段提出3种算法:基于特征点分段的Douglas-Peuker算法,保证了化简后面状要素的二维测度大于零,化简后网格数量减少、形态有改善、构建速度提高;改进的特征线段细分嵌入算法,使三角网格在保持特征约束的同时仍满足Delaunay特性,相对已有算法保证了剖分结果的正确性和稳定性;表达数据域合理边界的算法,解决了标准三角剖分算法不能体现区域边界的问题.使用3张不同类型的海图对该方法进行测试,得到的海底CD-TINDEM与海图吻合较好,网格形态好,运算时间短,2.5维显示具有较高真实感,表明该方法可以适用于不同类型的海底地形环境.

基于航渡式水深数据的海底地形DEM建模方法

针对航渡式水深测量资料海量、条带式分布的数据特点,提出了分块抽稀、区域建模、拼接整合的海底地形DEM建模思路,可有效提高不规则形状水深资料的建模效率,丰富海底地形DEM获取手段。实验证明,该方法具有结构简单、操作便利、内存占用少、计算效率高等特点,能够实现基于航渡式水深数据的海底地形DEM建模。

基于变异函数的多波束抽稀间距确定方法

在格网化抽稀方法中,抽稀间距的选取直接影响多波束测深数据抽稀结果和构建海底地形的表征能力。为了合理确定多波束测深数据抽稀间距,将地质统计学中的变异函数理论引入到多波束测深数据抽稀中,由水深变异函数估计海底DEM的精度,得出海底DEM精度与抽稀间距的关系。通过仿真计算表明:如果给定海底DEM的精度,再依据计算得到的拟合水深变异函数参数值,即可确定多波束测深数据抽稀网格间距的大小,该法适用于多波束测深数据抽稀的应用中。

利用不确定度的海底数字高程模型构建

综合考虑水深点不确定度信息和距离对格网节点的影响,提出了利用不确定度和距离联合确定权函数方法构建海底数字高程模型(DEM)。利用不确定度信息传递模型和海底DEM格网分辨率选取标准,在DEM精度和数据容量之间保持平衡,为生成多种形式、满足多种需要的海洋数字产品提供了基础。