近日,自然资源部第一海洋研究所科研人员在重力反演水深研究领域取得新进展.研究结果以"Bathymetric Prediction Using Multisource Gravity Data Derived From a Parallel Linked BP Neural Network"为题发表在国际地学TOP期刊、自然指数期刊《Journal of Geophysical Research:Solid Earth》上.高精度的海底地形数据对研究海底地质过程、海洋环流和海洋生物等问题具有重要意义.传统的海底地形数据获取方式存在测量范围有限、耗费人力财力且数据分布不均匀的缺点,短时间内难以获取全球海底地形.
国际地球参考框架(ITRF)是目前理论背景最完善、构建方法最全面、实现精度最高的全球地心基准,也是世界各国在建立区域地心基准时的重要参考.给出了国际地球自转与参考系统服务组织(IERS)最新发布的ITRF2020的理论定义,重点讨论了各专业技术组织提供的数据资源和计算模型,以及IERS在数据整合时的处理策略,并对基于震后形变(PSD)模型的位置计算进行了讨论,给出了相对于ITRF2014的改进和转换参数.ITRF2020首次区分了地球的质量中心和形状中心,并考虑了 PSD模型的季节性信号,提高了坐标框架精度,为地球科学研究和应用提供了统一基准,对精化和维持我国地心参考框架具有重要参考意义.
针对真实数据场景中点云平面特征提取易受到感兴趣区域外其他地物点云影响,造成拟合平面与实际平面相差较大、地物特征分类精度较低、参考数据可靠性差以及平面形变监测失效等问题,提出一种基于抗差估计的点云平面高精度提取与拟合方法.该方法从随机模型的角度出发,使用权函数以平面拟合残差量重构权阵,新权阵中拟合残差小的点相应权值不变、残差大的点(高程异常点)相应权值变小,以降低甚至去除异常点对平面拟合的影响,从而获得最优的平面特征数据.基于多组数据和模型的实验结果表明:所提方法较好地排除了高程异常点的影响,各组实验拟合RMSE(均方根误差)均减小75％以上,平面提取结果稳定可靠,可为平面结构形变监测提供高精度的基础数据.
多波束数据的广泛利用目前存在两个问题:一是多波束数据多以二进制等形式存储,难以直接进行读取使用;二是由于不同厂商的数据格式不同,批量处理多个来源数据的难度较大.为此,研究了 S7K、ALL、HSX、XTF、XSE、GSF共6种主流多波束数据格式及数据结构,并比较分析了不同数据格式之间的差异性.在此基础上,设计开发了一款能够自动解译并快速显示和存储所需数据的软件系统.该软件通过数据库技术管理海量数据,可以按照自定义格式存储关键数据并以文本格式输出,数据可视化图形实时检索定位,有助于提高多波束数据解译和分析的效率.
为了解决无法从CAD电子海图中,精确提取单物标水深(Single Object Depth)数据实测点位坐标的问题.以HYPACK海道测量软件生成的CAD水深图为样本,根据各种典型数字字符水深数据实例的归纳统计分析,发现了字符的宽度、高度、旋转角度、插入点坐标与实测坐标之间的数学关系,推导了根据CAD中水深字符插入点坐标反算水深实测坐标的公式.通过计算机编程,使用文件数据流I/O读写、多线程并发、数组分块等技术,直接访问CAD的DXF交换格式文件,实现了海量数据的快速读取、识别、分类、坐标推算和生成XYZ文件报表.将本文算法对各种典型和极端水深样例进行了检验,统计工程实例的反算水深坐标与原始实测坐标差值小于5 cm.
