摘要：三维缓冲体分析是地理信息系统中广泛使用的空间分析功能,对水下潜航器地形匹配导航、海底工程建设规划、海底污染源扩散分析等水深测量研究领域具有重要意义。针对传统缓冲面构建算法在不规则三角网数字水深模型(triangulated irregular network digital depth model,TIN-DDM)精度及建模效率等方面存在的应用局限,以精度阈值可控的滚动球加速优化模型为分析对象,提出了一种基于关键采样点高效判定的TIN-DDM缓冲面快速构建算法。主要研究内容为:(1)在论证关键采样点备选点集空间分布特性的基础上,对临界滚动球半径的数值收敛趋势进行分析,设计了面向邻近备选点选取的临界滚动球半径试探迭代策略,给出了关联数据链记录高效构建的关键采样点判定准则;(2)将空间数据块索引建模应用于邻近备选点的快速定位,建立了空间索引快速定位的关键采样点高效判定模型,实现了对TINDDM缓冲面的快速构建。实验结果表明,针对海量TIN-DDM数据,所提算法可在保证缓冲面构建精度的基础上有效提高缓冲面的构建效率,降低整体缓冲面构建的时间复杂度。

摘要：针对当前岛屿自动综合算法使用的Voronoi图在表达岛屿密集程度时存在缺陷,从而导致选取结果难以满足生产实际需要这一现状,提出一种利用缓冲区动态生长模型进行岛屿选取的自动选取方法。首先,从原理上分析了Voronoi图表达空间数据密集程度的缺陷,并设计了能克服此缺陷的缓冲区生长模型;然后,定义了距离矩阵、岛屿缓冲区标识和增长因子,构建了缓冲区生长模型;最后,通过对模型的动态构建和更新实现了岛屿的自动选取,并选取多组不同海域、不同分布特征的岛屿资料图进行了实验验证。实验结果表明,缓冲区生长模型有效解决了Voronoi图表达岛屿密集程度时的缺陷问题,与使用Voronoi图表达岛屿密集程度的岛屿选取方法相比,明显提高了岛屿选取的质量,且可适用于更多的复杂海域。

摘要：针对当前水深注记自动提取实现困难、精度不高及效率过低等问题,将卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)模型应用于水深注记的自动识别,结合水深注记空间分布及几何特性对传统模式识别算法进行了改进,提出了一种兼顾要素正确分类及精准定位的栅格海图水深注记自动提取方法。通过对海图切片邻域的定量扩张,建立了顾及要素完整性的海图自适应切分模型,克服了CNN模型应用于大幅面海图要素识别的局限性;结合预测框角点位置的空间关系分析及评估,设计了面向空域冲突的要素唯一性判定原则,解决了邻域扩张引起的水深注记重复识别问题;在此基础上,进一步论证了水深注记主点位置的空间分布规律,建立了考虑要素几何分布特征的连通域分析改进模型,实现了水深注记的精准定位及数值提取。试验结果表明:①本文方法较好地实现了水深注记的自动提取,在CNN模型实现水深注记分类及粗定位过程中,具有较高的查全率和分类查准率。同时,最终水深注记数值提取结果正确率较高,且主点位置能满足水深注记提取的特殊要求。②通过多种CNN模型应用于本文自动提取模型中的对比试验,对比不同CNN模型在本文自动提取模型中的效能,分析并给出CNN模型采用的建议。同时,选取表现较好的CNN模型,作为本文模型采用的CNN模型与传统模式识别方法做对比,根据处理时间和查准、查全率结果,证明本文方法具有较高的识别准确率和效率。

摘要：测线布设是海洋重力测量中海区技术设计的主要内容,在保证测图精度和提高测量效率方面起着关键作用。目前测线间距依据测量任务而定,没有充分顾及测区重力异常的变化特性。结合海洋重力测量的特点,利用EGM2008模型重力异常作为测线布设的先验信息,在满足测量成果精度要求的前提下,估算测线布设间距。利用实测数据检验估算的测线布设间距的合理性,结果表明,利用EGM2008模型估算的测线间距布设测线能满足海洋重力测量的精度要求,为确定海洋重力测量测线布设间距提供量化依据。

摘要：针对底质测量方式和应用需求的不断增加,构建海底底质测量数据处理技术体系,从梳理海底底质测量现状、方式和特点、数据处理方法等方面,分析和总结了海底底质测量数据处理技术体系的设计思路和建设策略,为体系的系统性、规范性数据处理提供了理论依据,为底质测量数据处理的全面开展提供前瞻性、有针对性的参考意见。研究现场采样、声学测量等数据获取方法的特点和优缺点,设计底质数据从获取端到应用端的处理流程和体系架构,重点关注数据的定量、定性分析和数据融合处理,提出了一套海底底质测量数据处理解决方案。

摘要：针对传统海洋底质几何划界方法精度不足和表示方法单一的问题,提出一种基于站点粒度数据进行Delaunay三角网插值计算的底质划界方法,利用底质分类阈值进行区域定性,实现底质的空间定量划界;针对底质划界结果,提出一种应用于不同比例尺下的底质符号(线状和面状)表示方法,并且设计与比例尺相衔接的显示机制。实验表明,该划界方法可以反映底质的客观分布,效率更快、精度较高;该表示方法较传统方法体系更加完善,即体现底质类型之间的差异性,又体现类型之间的过渡性。

摘要：针对当前非航海TIN-DDM自动综合算法无法充分顾及海底地形形态识别的准确性及海底地形特征维护的充分性等问题,本文在分析TIN-DDM滚动球变换概念的基础上,将地形形态识别范围的概念引入TIN-DDM采样点地形类型与滚动球半径的关联模型,通过微观(宏观)尺度下采样点地形类型的定量识别及量化评估,提出了一种兼顾地形形态与特征维护的非航海TIN-DDM自动综合算法。首先,将局部Delaunay影响域应用于采样点地形形态识别的范围约束,建立了面向微观地形的地形类型与滚动球半径关联模型;然后,通过分析临界滚动球半径数值变化规律对采样点进行了宏观尺度上的地形类型划分,建立了面向宏观地形的地形类型与临界滚动球半径的关联模型;最后,以临界滚动球半径为关联纽带,论证了采样点地形类型判定与地形形态连续尺度表达的相关性,设计了面向海底地形形态识别的采样点地形特征定量评价指标,建立了依采样点评价指标的TIN-DDM自动综合模型。试验结果表明:该算法能够在识别海底地形形态的基础上有效维护海底地形特征。

摘要：针对远海作战条件下传统侦察手段保障对海精确打击受限的问题,提出一种基于天基侦察信息引导对海打击的杀伤链构建方法。明确天基引导对海打击杀伤链的基本定义,设计该杀伤链的一般作战流程;建立杀伤链模型,提出打击能力和闭合时间两类性能评估指标及其综合评估方法;设计了杀伤链的构建算法,可以遍历寻找打击每一个目标的所有杀伤链,并按照性能指标评估方法将杀伤链进行排序输出。在实验验证中,基于某作战想定生成了45种杀伤链结果,验证了该方法的合理性。

摘要：针对TIN_DDM地形形态划分及连续尺度表达中存在的应用场景与数据类型特殊、地形形态划分边界不明确和地形尺度认知存在差异等问题,提出了一种基于滚动球变换的TIN_DDM地形形态划分及连续尺度表达算法。该算法在分析滚动球变换构建原理的基础上,通过挖掘滚动球变换在地形形态识别方面的应用潜能,设计了TIN_DDM采样点地形类型判定准则;针对判定准则在地形形态连续尺度表达过程中无法应用的问题,通过对滚动球接触点与滚动球半径之间的数值关联性进行分析,求解出各采样点与滚动球接触状态变换时的临界滚动球半径,构建了面向TIN_DDM地形形态连续尺度表达的滚动球变换。试验结果表明:该算法可快速实现以滚动球半径作为尺度因子的TIN_DDM地形形态自动化分及连续尺度表达。

摘要：针对现有转向方法在船舶大型编队转向中存在的问题,从满足大型编队转向要求的角度出发,结合不同类型转向方法的实施特点,提出了一种新的组合转向方法设计思路。给出了基于该思路的大型编队转向方法具体实施步骤,并利用模拟仿真平台进行了典型编队的仿真验证,证明了方法的有效性与适用性。