[发明专利]一种多波束测深数据趋势面滤波方法及系统

权利要求书

1.一种多波束测深数据趋势面滤波方法，其特征在于，其包括：

对多波束的测量区域进行网格划分；

利用最小平方中位值方法将网格内的测深点拟合为二阶趋势面，并得到所述二阶趋势面的拟合方程；

根据所述拟合方程计算每个测深点的标准化残差绝对值，并将所述标准化残差绝对值按升序排列形成标准化残差绝对值序列，以及计算所述标准化残差绝对值的分布概率；

根据所述分布概率选取粗差标定值，并采用粗差标定原则剔除含粗差的测深值；

重复执行拟合至剔除步骤直至拟合系数的变化量小于预设限差且粗差测深值均被剔除；

其中，所述根据所述分布概率选取粗差标定值具体为：根据所述分布概率计算网格内的粗差数据比例，并根据所述粗差数据比例计算粗差标定值，所述粗差数据比例为:

其中，n表示测深点个数，k₀表示标准化残差绝对值小于3的最大序列号，v_k表示升序排列后的标准化残差绝对值，k＝1,2,...,n表示序列号，F⁺(v_k)表示标准化残差绝对值的分布概率。

2.根据权利要求1所述多波束测深数据趋势面滤波方法，其特征在于，所述拟合方程的拟合系数矩阵为：

A₀＝arg min med[z_i-f(x_i,y_i)]²

其中，所述arg min[·]表示取最小值，x_i，y_i分别表示第i个测点的平面坐标，z_i表示第i个测点的测深值，f(x_i,y_i)表示拟合函数，med[·]表示取中值。

3.根据权利要求1所述多波束测深数据趋势面滤波方法，其特征在于，根据所述拟合方程计算每个测深点的标准化残差绝对值，并将所述标准化残差绝对值按升序排列形成标准化残差绝对值序列，以及计算所述标准化残差绝对值的分布概率具体包括：

根据所述拟合方程及测深值计算每个测深点的残差绝对值，并统计所述残差绝对值的均方差；

根据所述均方差对所述残差绝对值进行标准化，以得到标准化残差绝对值；

将所述标准化残差绝对值按升序排列得到标准化残差绝对值序列，并计算所述标准化残差绝对值的分布概率。

4.根据权利要求1所述多波束测深数据趋势面滤波方法，其特征在于，所述采用粗差标定原则剔除含粗差的测深值具体为：

以所述粗差标定值为依据采用粗差标定原则剔除含粗差的测深值。

5.根据权利要求1、3或4任一所述多波束测深数据趋势面滤波方法，其特征在于，所述每个测深点标准化残差绝对值的分布概率为：

F⁺(v_k)＝2Φ(v_k)-1

其中，v_k表示升序排列后的标准化残差绝对值，k＝1,2,...,n表示序列号，F⁺(v_k)表示标准化残差绝对值的分布概率，Φ(·)表示一维标准正态分布的概率函数。

6.根据权利要求1所述多波束测深数据趋势面滤波方法，其特征在于，所述粗差标定值为：

其中，表示取小于n-nd_z的最大整数。

7.根据权利要求6所述多波束测深数据趋势面滤波方法，其特征在于，所述粗差标定原则为：