【摘 要】
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随着我国建设海洋强国战略的提出,海洋测绘工作的重要性愈发凸显。海空协同测量系统利用多波束声呐和机载激光雷达可获得陆海交界处高密度三维点云数据,实现陆海地形数据的无缝拼接。然而海陆协同测量系统发展时间较短,存在系统集成困难,多传感器坐标系统不匹配,测量方式复杂等不足,据此,本文通过探讨海空协同系统的组成及工作原理,研究多传感条件下的数据处理方法,开展多源数据融合试验,最终将机载激光系统和多波束系统的
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随着我国建设海洋强国战略的提出,海洋测绘工作的重要性愈发凸显。海空协同测量系统利用多波束声呐和机载激光雷达可获得陆海交界处高密度三维点云数据,实现陆海地形数据的无缝拼接。然而海陆协同测量系统发展时间较短,存在系统集成困难,多传感器坐标系统不匹配,测量方式复杂等不足,据此,本文通过探讨海空协同系统的组成及工作原理,研究多传感条件下的数据处理方法,开展多源数据融合试验,最终将机载激光系统和多波束系统的坐标统一,并将二者点云融合成一体化点云成果,为后续研究海空协同一体化测量做了铺垫。本文主要研究内容及成果如下:（1）阐述了多波束测深和机载激光雷达探测的原理及系统组成,分析了两种测量方法的适用性,对本文的实验数据来源和设备做了相关的介绍,提出了一套海空协同测量的可行性方案。（2）研究结合优化统计的布料模拟点云滤波方法。分析了机载Li DAR的点云数据结构将点云数据与POS数据联合处理获得三维点云数据,针对机载激光点云提出一种结合优化统计的布料模拟滤波方法,最后开展试验验证了该滤波算法可有效提高激光点云滤波的精度。（3）研究综合改正偏差对多波束数据精度的影响。介绍了多波束测深系统的数据格式及通用的多波束点云滤波算法,对多波束数据水深改正算法、换能器偏差补偿方法和声速剖面改正方法进行分析,总结获取完整的多波束数据偏差改正流程,最后通过试验验证了总结偏差改正方法对提高多波束数据精度的有效性。（4）研究基于TrICP改进算法和3D-NDT算法的多源点云数据融合方法。将多波束点云与激光点云数据归算至同一坐标系下,构建多源点云数据统一空间基准,然后分析ICP、Tr ICP和3D-NDT等多种点云融合算法的适用性,最后开展点云融合试验优选点云融合方法,验证了Tr ICP算法和3D-NDT算法在多波束点云和激光点云数据融合工作中的有效性。
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