矢量曲線簡化方法在多波束測深數據中的應用

摘 要:本文針對多波束測深數據的冗余性，采用基于矢量曲線的道格拉斯-普克法及垂距限值法進行簡化。實例表明，垂距限值法具有更好的簡化性能，適用于多波束測深數據的簡化。

關鍵詞:數據簡化矢量曲線 多波束測深

中圖分類號:TB565文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0079-02

1 簡介

多波束測深儀具有幾百到上千個波束，一次扇區(ping)掃描能獲得成百上千個測深數據，可對水下地形地貌進行大范圍、全覆蓋的測量，極大地提高了測量的精度和效率，現已廣泛應用于河道測量、港灣測量、淺海測量、深海測量等領域[1]。如此巨大的數據在實際應用中，存在很大的冗余性，也為數據的后處理和存儲帶來龐大負擔[3]。因此，在進行數據存儲、應用前，有必要在保持測區地形特征的前提下，對數據進行一定的精簡。

2 基于ping的簡化方法

2.1 ping數據抽取

多波束測深數據是沿測線逐ping記錄和存儲的部分有序、均勻分布數據，因此其數據后處理可以ping為單位進行。每ping中的數據鄰點相連，就形成了一條三維曲線段，然后采用基于矢量曲線的簡化方法進行簡化處理。

ping數據的抽取方法有兩種:(1)曲率判定法，根據當前點與前后數據點在x，y平面上相連接的直線曲率差值來確定;(2)距離確定法，通過計算當前點與前一點的平面距離來確定。

2.2 常用的矢量簡化方法

常用的曲線簡化方法有以下幾種:步長法、線段過濾法、垂距限值法、道格拉斯-普克法(Douglas-Peucker，簡稱DP)等等[4]。在實際的數據簡化應用中，使用較為廣泛的是垂距限值法和道格拉斯-普克法。……