海量多波束水深数据快速处理及质量检查方法

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1、海量多波束水深数据快速处理及质量检查方法(哇海刚张光华卢之杰肖志峰肖静环)摘耍：针对冃前多波来水深数据的管理与应用存在的问题，提出了一种基于水深数据块管理的多吋相水深数据组织与管理方法，利用水深数据快速压缩方法来构建水深金字塔模型，采用了实时投影、动态压缩和实时等深线牛成技术來提高海量水深数据快速可视化效果。同时还对水深浅点的查找方法进行了探讨，并介绍了基于单源和多源数据的水深数据质量检查方法。最后设计并开发了“水深信息悖理系统”，该系统在渤海航路扫测中得到了实际应用，取得了良好政策。关键词：多波来水深；海量数据管理

2、；动态压缩；实时投影；实时等深线生成；质量检査中国分类号：P335文献标识码：A文章编号:1001-4179(2008)06-0018-031概述随着测绘技术的发展，多波束测深技术在航路测量中的应用越来越广泛。多波朿测深仪最大的特点就是测点多、全覆盖、精度高、能够标准全面地反映水下地形起伏变化情况，但是产生的数据屋巨大，通常会形成TB级的数据量。多波束测量数据后处理软件的应用十分广泛，然而到目前为止，人部分软件都集中在对原始水深的预处理和成图水深的编辑:管理上，对原始水深资料预处理后的海量数据的管理还没有过多的研究，

3、虽然H前在海量矢量电子地图和影像数据管理方法的研究己经比较成熟，但是多波束水深数据具冇不规则性和“补丁”式更新的特点，如何将数据进行冇效的组织、管理，并在有限的计算机硕件下进行快速视觉化成为海量多波束水深数据管理的关键问题。另外，因其准确性直接关系到海上舰船航行的安全，因此如何对其质量进行有效检查和控制也是必须关注的问题。本文正是针对以上问题展开了研究和讨论，提出了一种新的海罐多波束水深数据的组织管理方法，并重点研究了海量多波束水深资料快速可视化技术、水深浅点查找和基于单源和多源水深数据质量检查方法，最后根据上述理论

4、和方法设计了“水深信息管理系统”，该系统已在渤海湾航路扫测屮得到实际应用。2海量多波束水深数据的组织与管理海量多波束水深数据的组织与管理是多波束水深数据应用处理的关键问题，高效的数据组织与管理是多波束水深数据应用的基础。由于多波束水深数据不仅数据巨人、数据文件多，而且水深数据在时刻变化，需定期进行更新，且每次更新的区域都不尽相同。因此，如何对海量的、多时相的、不规则更新的水深数据进行整体的冇效规划组织非常重要，同时数据的整体规划述要考虑其通用性、灵活性及扩展性。2.1多时札（水深数据纟R织与管理在实际作业中，往往只需

5、更新部分数据，这就造成了多个时期水深数据并存的局面，形成了多吋相的水深数据。从管理的角度看，多吋和水深数据管理主耍有两种方式，见表1所示。表1多时相水深数据的管理及优缺点管理方式方法优点缺点基于数据更新域的时间版本管理毎个更新域数据都单独建库,进行分块存储，建立测区级和数据块两级累引，利用索引编码进行数据查询。数据处理时非常灵活，而且节约存储空间。齡查制调度时比较复杂威据可视化和分发的速度瓯基于水深数据库的时间版本管理每次更新后的数据以整个溜完整的形式更新亟新建库，各数捱库单独进行数摇维护和管理。数据查询速度非常快。

6、娠冗余，需要占用大莹的存储空间。本文在综合上述两种管理方法的特点的基础上，采用了一种新的方法，即基于水深数据块的时间（时相）版木管理方法來管理多时相水深数据。此种管理模式的主要原理是：将各个时期的水深数据按统一地理格网划分，对划分后的每一个水深数据块进行吋空编码（见图1）。对于多时相水深数据分析和统一的存储來说，基于数据块的时间版本管理方式可以直接存取其屮的任一水深块，进行统一的调度和管理，同时水深数据的更新和增量存储以及其它的应用会更加灵活和方便。2.2基于LOD思想的水深数据金字塔模型的建立鉴于多波束水深数据海量

7、性的特点，引入了LOD技术思想，通过建立水深数据金字塔模型來提高水深数据的实时缩放显示的速度，而且可以根据不同的显示需要调用不同密度的水深数据，达到快速漫游的目的。水深数据金字塔采用的是瓦片金字塔的构建原理，分块的瓦片金字塔模型能够减少数据访问量，提高系统的输入输出执行效率，从而提升系统的整体性能，见图2。(XoYo)IIf011fBIIIM«1111110004―"■...0004<>01004□WdOJc—•■■■—・—•0WO010C50005WM0W?.・—，■■■*—q005d03001r■00070007

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