一、美国海军研制机载水道激光测深仪（论文文献综述）
徐沛拓[1]（2021）在《海洋激光雷达系统研制及典型探测结果》文中认为海洋环境信息的感知是保障海洋环境安全的基础,尤其是在当下全球生态环境问题日益凸显、极端天气不断增多的背景下,人们对全方位、高精度的海洋观测有了更迫切的需求,激光雷达便是一种重要的海洋观测工具。本文研究了集偏振、多视场、荧光和拉曼等多种信号探测能力于一体的高性能船载海洋激光雷达,并进行了信号仿真论证和系统定标校验,同时在中国近海、千岛湖等诸多典型水域中开展了外场实验及应用研究。本文工作贯通了海洋激光雷达的模型机理、仪器研制、反演算法与应用分析,为船载激光雷达观测海洋提供了全链路的解决方案,是未来发展星载海洋激光雷达的基础,对准确估算海洋碳通量、阐明海洋环境动态变化过程和机制,以及更准确地预估未来地球气候系统的变化趋势有重要的作用。本文的主要研究内容如下:开发了一套功能完善、性能稳定、操作便捷的多功能船载海洋激光雷达系统。从发射系统、接收系统和控制系统等方面全面解析了海洋激光雷达的一般性设计原则,历经三代更新,至今已发展为一套兼具米散射激光雷达、偏振激光雷达、荧光和拉曼激光雷达以及多视场激光雷达等功能的综合性海洋激光雷达系统,满足多样化的探测需求。从激光雷达探测原理入手,给出了兼容各种体制海洋激光雷达系统的设计方案;从激光雷达数据预处理出发,厘清了水体光学参数和生物参数的反演算法。海洋激光雷达仪器可快捷地部署于科考船,通过走航观测获得一系列的水体光学特性、生物特性垂直剖面,例如颗粒物后向散射系数、漫射衰减系数、退偏比和叶绿素a浓度等。构建了以解析模型和蒙特卡洛（Monte Carlo,MC）仿真为核心的海洋激光雷达多参数多体制辐射传输正演方法。激光在水体中传输时伴随着强烈的多次散射效应,相较于单次散射近似下的普通激光雷达方程,解析模型和MC仿真将多次散射考虑在内,构建了高效准确的海洋激光雷达回波信号正演模型,前者胜在仿真效率极高,后者胜在能够模拟最为接近真实情况的激光雷达信号。基于上述仿真手段,探讨了工作高度、接收视场角、水质和水体分层等因素对激光雷达弹性散射信号的影响,分析了平行偏振通道和正交偏振通道信号的变化特点,论证了由荧光拉曼信号比反演叶绿素a浓度的可行性。建立了仪器定标以及原位数据和正演模型相结合的海洋激光雷达信号精准校验的体系。从系统响应、背景偏置、时域偏移、增益非线性等方面阐述了海洋激光雷达仪器定标的必要性及可行性,对激光器和探测器固有性质、环境光干扰等因素造成的信号失真进行定标校正。基于原位仪器同步测量的水体参数,采用激光雷达方程、MC仿真、解析模型等正演方法对不同水质和不同接收视场角下的激光雷达回波信号和激光雷达反演结果进行定量化校验。融合贯通了多种水体光学及生物特性反演方法,并应用于千岛湖、东海和南海等典型水体的探测分析。针对复杂水体探测需求,单一算法难以实现各类目标特性的准确反演,本文综合了斜率法、扰动法、Fernald法、生物光学模型法、拉曼校正荧光法等光学特性和生物特性反演方法,并结合原位仪器数据和水色卫星数据,对典型水体的生物光学特性进行了全面的对比、验证和分析。对夏季千岛湖全域水体进行了走航观测,探讨了这一典型内陆水体受局部气象事件以及地表径流的影响过程;在东海、南海进行了长距离跨度的走航观测,对浙闽粤沿海、珠江口和琼东三大区域的水体特性有了连续、全面的观测数据,并对走航过程中发现的散射层次分布特征进行了具体分析。综上,本文从系统设计、仿真论证、定标校验以及实验应用等方面全方位介绍了一套多功能船载海洋激光雷达系统的研制过程,该仪器在千岛湖、东海、南海等走航观测实验中展现出了准确性、可靠性和稳定性,本研究对推进海洋激光雷达的实用化、进一步构建全球上层海洋三维观测体系具有重要意义。
华康健[2]（2021）在《水下光子计数激光雷达关键技术研究》文中指出光子计数激光雷达又被称为单光子激光雷达,是一种具有高灵敏度、高时间分辨率的激光雷达。它采用能探测低至单个光子量级弱回波信号的光电探测器—单光子探测器作为光电转换器件,再配合高精度的时间相关单光子计时技术（Time correlated single photon counting,TCSPC）可以完成弱信号的高精度探测,适用于远距离、低反射率目标等回波强度受限的场景。目前光子计数激光雷达系统已经得到了广泛的研究和应用。在探测距离方面,光子计数激光雷达已经能完成几十公里到几百公里的目标成像任务;在缩短成像时间方面,研究人员提出了多波束、阵列式和频率互用等体制的光子计数激光雷达;在提高成像质量方面,基于图像空间相关性、噪声信号统计特性差异等的重建算法得到了广泛的关注。然而,目前针对水下目标探测的光子计数激光雷达却研究较少。相对于传统的激光雷达,将光子计数激光雷达应用到水下目标探测拥有多种优势。首先,由于水对光的衰减作用很强,传统的激光雷达在水下的探测距离受到极大限制,使用光子计数激光雷达有利于提升水下探测距离;其次,水下成像的某些任务场景如水下线缆或管道成像等需要重建出较高精度的三维图像作为检修的依据,光子计数激光雷达的时间分辨率极高有利于提升三维图像的质量。但是,将光子计数激光雷达应用到水下目标探测会遇到一系列新的问题。水对光有较强的后向散射,该后向散射对于系统而言是强噪声光,并且该噪声光和传统的背景噪声光不相同,传统的背景噪声光一般认为是恒定的而后向散射噪声是随着距离和出射光强度发生变化的。水下目标的探测就是要在后向散射噪声的干扰中重建出目标距离信息。为了扩展光子计数激光雷达的应用范围,使其适用于水下应用环境,对光子计数激光雷达水下目标探测的一些关键技术进行了研究。主要包括光在水下的传输特性研究、光子计数激光雷达水下目标探测概率模型的建立、水下高噪声环境下的成像方法、水下光子计数成像距离游走误差的校正和低累加时间成像方法。这些研究的创新点为:1)提出了光子计数激光雷达水下目标探测概率模型。用体散射函数（Volume Scatter Function,VSF）来定量的描述后向散射的强度分布并根据光学几何约束和泊松探测模型推导了目标探测概率的表达式。使用该表达式分析得出,不同于陆地激光雷达,水下光子计数激光雷达提高出射光能量并不一定能提升目标探测概率,出射光能量的提升会导致后向散射变强即噪声变大。类似地,近距离目标由于更强的后向噪声也不一定比远距离目标的探测概率更高,要想得到高的目标探测概率需要综合考虑后向散射噪声和回波信号的强度。2)提出了针对水下高后向散射噪声的成像方法,即首信号光子组方法。该方法能高效的从混有噪声的计数中识别出信号计数。首信号光子组成像方法不同于传统的固定时间成像方法,该方法对每个像素的探测时间都是不同的,表现为高反射率回波强的像素点探测时间短而低反射率回波弱的像素点探测时间长,优化了整个成像探测过程使成像时间能由场景内的回波情况进行自适应的分配。通过仿真和实验验证了该方法的可行性,和峰值法、互相关法、解混合法和首光子法对比表明该方法在高噪声情况下能更好的完成对距离图像的重建。3)提出了水下距离游走误差的校正方法。针对光子计数激光雷达由于死时间的存在造成的距离游走误差问题,提出了基于先验模型的水下目标光子计数激光雷达校正方法。先由光子计数激光雷达探测模型推导出了距离游走误差和回波光子强度关系的先验关系,而后提出基于聚类方法的噪声信号分离算法,使用分离后的噪声和信号计数来估计回波光子数目,该数目结合先验模型可以得到需要校正的距离游走误差量。本方法是首次报道的针对水下环境距离游走误差的校正方法。4)提出了低累加时间光子计数成像方法。针对水下低累加时间成像的需求,提出了低累加时间成像方法。在硬件上改变了传统的单SPAD结构而改用双SPAD探测器同时进行探测。在算法上针对低累加时间信号计数缺失和噪声淹没信号等问题设计了基于图像空间相关性的重建算法。室内实验表明了该低累加时间成像方法能极大的缩减成像时间,水下实验也表明了该方法有助于提升成像的效率。特别地,本研究设计、制造和装配了光子计数激光雷达样机系统并使用该系统对上述水下目标探测的关键技术展开了研究,水下实验验证了所提出方法的可行性,也验证了光子计数激光雷达应用于水下目标探测的可行性,有利于扩展了光子计数激光雷达的应用范围和推动水下光子计数激光雷达的发展,为后续的水下光子计数激光雷达技术的研究提供了基础。
申家双,翟国君,陆秀平,吴太旗,黄辰虎,黄贤源[3]（2021）在《海洋测绘学科体系研究（二）:海洋测量学》文中认为海洋测量学是研究海洋空间几何、物理场信息获取与处理理论技术的综合性学科。在介绍当前海洋测量学科发展要求基础上,梳理了海洋测量学科内涵特点与海洋测量要素组成,构建了海洋测量学科体系架构,设计了海洋测量学科专业能力分析方法,并系统阐述了海洋测量学科专业的术语定义、研究内容与技术方法,为海洋测量学科建设发展研究提供基础知识与技术参考。
滕惠忠,马跃,郭忠磊,辛宪会[4]（2021）在《基于ICESat-2和GSWD数据获取动态水域地形图的方法》文中进行了进一步梳理传统的湖泊、海岸带测深主要是基于船载多波束系统或者机载激光雷达测深系统,但这些方式测量成本较高。因此提出了一种仅利用卫星观测数据,实现高分辨率动态水域地形图的获取方法,该方法基于ICESat-2单光子激光点云和Landsat图像数据的全球地表水数据集（GSWD）,对所获取的高精度激光沿轨轮廓线与多年期湖泊水域边界等高线进行融合匹配。以美国最大的水库米德湖为实验区域,生成高程范围约为34 m的地形图结果,覆盖面积超过307 km2,水平分辨率为30 m;在与机载激光雷达数据等现场实测结果的对比中,所绘制地形图均方根误差约为2 m。研究方法有望为水位波动较大或水质相对较好的内陆水体（例如湖泊）和沿海地区（例如潮间带）提供一种新的水陆交界区域地形图获取方法。
金鼎坚,吴芳,于坤,李奇,张宗贵,张永军,张文凯,李勇志,冀欣阳,高宇,李京,龚建华[5]（2020）在《机载激光雷达测深系统大规模应用测试与评估——以中国海岸带为例》文中研究表明机载激光雷达水深测量是海岸带海陆一体地形测量的一种有效技术。目前,我国尚未形成成熟的实用化机载激光雷达测深系统,也缺乏大规模机载激光雷达测深生产应用经验,急需开展机载激光雷达测深系统应用测试。基于CZMIL NovaⅡ机载激光雷达测深系统,在我国海南、广东、广西等南海北部海岸带,开展了机载激光雷达最大测深、测量精度、测量效率等3个方面的应用测试。结果表明,海南蜈支洲岛、广西涠洲岛、广东台山市赤溪镇3个典型区成图最大测深分别达到30、16、3 m,基本符合系统标称测深能力,最大测深受水体清澈度、底质反射率、飞行航高等多种因素影响;海南蜈支洲岛海域30 m深度附近的深度测量精度为0.369 m,符合系统标称精度;基于运-12E型飞机平台,采用常规飞行参数,1个架次有效飞行面积约100 km2、测线长度约500 km,一年可飞行面积约8 000～12 000 km2,测线长度约40 000～60 000 km。此次机载激光雷达测深系统在中国海岸带的大规模应用测试对国内机载激光雷达测深技术研发与应用具有重要参考意义和科学价值。
刘航[6]（2020）在《基于激光雷达回波的海洋光学参数反演研究》文中提出近年来,海洋对全球气候变化的响应引起世界各国的关注。我国在十八大报告中指出要保护海洋环境、维护海洋权益、发展海洋经济、建设海洋强国。海洋水色遥感是探索海洋的重要手段之一,可以实现对海洋瞬时信息的大范围观测,还可以获取数年甚至数十年的长时间序列数据,为海洋环境保护、海洋权益维护以及海洋资源开发等研究提供了巨大的资料库。目前海洋数据已进入大数据时代,但主要贡献来自于海洋表层数据,海洋垂直剖面数据极度缺乏,因此新一代的海洋探测技术的突破变得极为迫切。海洋激光雷达对海洋垂直剖面探测的能力使得它有望成为实现“三维遥测”的重要技术手段。海洋激光雷达不依赖于太阳辐射,可以全天时全天候工作,不仅能够获取珍贵的海洋剖面数据,还可以穿透海洋次表层,揭示海洋动力学过程。本文利用海洋激光雷达在南海开展了海水光学参数探测和海洋次表层探测试验研究,结论如下:（1）基于激光在大气、海-气界面以及海洋中的传输性能,利用蒙特卡罗方法建立了海气双介质激光雷达辐射传输模型,分析了水体的光学特性、多次散射、风驱动海面条件、激光雷达入射角以及层化水体的影响,明确了激光雷达光学参数与海水光学参数、激光雷达系统参数之间的理论关系,为激光雷达反演算法提供了理论依据。（2）在Klett后向算法的基础上,结合生物光学模型,提出了一种新的基于激光雷达回波的海洋光学参数反演算法。该算法利用斜率法确定参考值,通过现场原位测量的叶绿素剖面数据计算的水体模型衰减系数作为收敛值,确定目标水体的最佳后向散射消光对数比,进而提高海洋光学参数剖面的反演精度。本文利用该方法对南海蜈支洲岛海域的激光雷达回波数据进行了反演,并通过实测数据进行验证,结果表明该算法能够准确反演海洋衰减系数。（3）提出一种以深度、厚度和强度为特征的海洋次表层探测方法,并在南海三亚湾海域和千岛湖进行了野外试验,分析了次表层特征因子的时空分布,并用实测叶绿素剖面数据进行了验证。此外,还分析了海洋次表层的季节变化以及引起季节变化的驱动因子。结果表明,激光雷达可以有效地探测到海洋次表层。
帅晨甫[7]（2020）在《水上水下一体化测绘关键技术研究》文中指出海洋测绘是一门研究海洋、江河、湖泊以及毗邻陆地区域各种几何、物理、人文等地理空间信息采集、处理、表示、管理和应用的学科,是测绘学的一个重要分支,是一切海洋军事、海洋科学研究及开发和利用活动的基础。其中水上水下一体化测绘作为海洋测绘的一个分支有着极其重大的意义。传统的海岛礁、河岸测绘通常采用地面RTK配合全站仪以及水下单波束测深仪进行的,该种方法受到地形地貌、环境条件等制约因素的影响通常测绘效率不高。如何高效地同时获取水上和水下地形地貌数据成为测绘学界的难题。基于此本文在实施海洋强国的时代背景下,将船载激光雷达扫描系统和多波束声呐测深系统相结合,组成水上水下一体化测绘系统具有极大的创新性和实用性。本文围绕船载激光雷达扫描系统和多波束声呐测深系统组成的水上水下一体化测绘系统进行数据采集和地物分类开展以下研究:（1）本文详细地介绍了船载激光雷达扫描系统和多波束测深系统的原理、组成,使用秒脉冲PPS解决了多传感器的高精度时间同步问题并将多传感器进行刚性连接解决了空间配准问题,提出了一套切实可行的水上水下一体化测绘的解决方案。（2）对船载激光雷达扫描数据和导航定位定向系统数据进行解析,联合解算生成三维点云数据,并利用检校场对船载激光雷达数据进行安置角偏差消除,经验证船载激光雷达扫描系统精度达到厘米级,满足1:1000精度的地图绘制。并对多波束测深系统进行粗差剔除、潮位改正、声速改正和换能器安装偏差补偿等水深数据改正处理以达到多波束测深系统的最优状态。（3）分析了水上水下一体化测绘系统噪声的来源,介绍了几种常用去噪算法,并对船载激光雷达扫描系统和多波束测深系统的数据分别进行半径滤波法自动去噪处理,取代了传统人机交互的去噪方式,大大提升了效率,能够节约70%以上的内业处理时间,为高效测绘提供了技术支持。（4）本文创新地将改进的Point Net网络与目前精度较高的大场景语义分割Rand LA-Net神经网络应用于水上水下一体化点云数据进行分割,以原始点云数据和三维特征作为输入分别达到了86.57%和87.81%的总体分类精度,验证了方法的准确性和普适性,可应用于大部分船载水上水下一体化测绘场景点云数据的语义分割。本文利用了如今高效的深度学习和人工神经网络算法,针对水上水下一体化点云数据和大部分激光雷达场景点云数据进行语义分割,实现了地物分类,为后续生成DEM和三维重建等工作提供了有效的方法。
周雨迪[8]（2020）在《用于水体光学特性探测的海洋激光雷达研究》文中认为海洋占地球表面的71%,是世界经济社会发展的重要战略空间,是研究气候变化和地球科学的重要领域。激光雷达具有较高的测量时空分辨率、对观测条件依赖性低和次表层水体的廓线探测能力,且受大气和太阳高度角的影响较小,有力地弥补水色遥感无法进行弱光照探测、极区探测、剖面探测等缺陷。目前,海洋激光雷达仍然有诸多需要攻克的关键技术和难点,围绕的一个核心问题是“如何评估和验证海洋激光雷达对水体光学特性的探测精度”。因此,全面系统地研究海洋激光雷达理论、系统和实验,突破海洋激光雷达探测精度评估和验证关键技术,能够推动海洋激光雷达在海洋光学遥感、海洋科学等领域中的应用。本文主要完善了海洋激光雷达的通用化模型,并进一步解决了海洋激光雷达三个关键技术——实现了海洋激光雷达多次散射辐射传输模型关键技术,研究了相函数对激光雷达反演结果的影响机理,解决了系统响应对海洋激光雷达反演影响问题,为海洋激光雷达的探测精度评估和高精度系统优化指明了方向。根据理论进展,研制了海洋激光雷达系统,将海洋激光雷达的实验测量结果与理论结果进行了对比,完成了理论和实验的统一。主要内容如下:完善了海洋激光雷达的通用化模型,用于理解实际激光雷达信号。具体分析了不同环境条件和系统条件下的激光雷达信号和信噪比,指出了提高激光雷达信噪比的关键因素,为激光雷达的参数选择提供了依据。最后,提出了海洋激光雷达需要解决的三个关键问题。建立了可以仿真海洋激光雷达多次散射信号的标准蒙特卡洛方法、半解析蒙特卡洛方法和考虑了倾斜入射的解析模型,并对三者进行了系统的原理阐述。随后,仿真对比了不同工作条件下三种模型计算的海洋激光雷达信号,讨论了系统参数和水体光学参数对信号的影响。建立的三种海洋激光雷达多次散射辐射传输模型,在计算效率和计算精度方面各有优势,三个仿真手段的结合对实现海水光学特性的高精度反演具有重要理论意义和实用价值。研究了相函数对海洋激光雷达反演的影响。采用建立的激光雷达辐射传输模型,仿真不同相函数情况下的颗粒和分子激光雷达信号,独立研究了 180度体积散射函数和激光雷达衰减系数。仿真探寻了水体180度体积散射函数和激光雷达衰减系数与多次散射和相函数的关系,评估了 180度体积散射函数和激光雷达衰减系数的反演精度。进一步,还对激光雷达衰减系数的高精度反演进行了探索性研究。研究深入探寻了海洋激光雷达多次散射背后的秘密,为海洋激光雷达的反演提供充分的依据。研究了系统响应对海洋激光雷达反演的影响。讨论了系统响应与激光雷达内部器件之间的关系,包括了激光器、探测器和采集卡三个系统器件,并给出了一个根据三个器件性能计算系统响应脉宽的近似模型,研究结果将能够指导对三个器件的匹配选取。进一步,评估了在均匀水体和分层水体中激光雷达系统响应对漫射衰减系数反演精度的影响。研究展示了系统响应对水体信号及其反演结果的影响,并给出了如何选择一个合适的系统响应,以及如何校正系统响应的方案。开展了海洋激光雷达理论和实验的对比工作。将前述反演精度评估的研究成果应用到激光雷达的系统设计中,进而将理论与外场实验的激光雷达信号和反演结果进行比对,验证了理论和实验的正确性。随后,采用通用的海洋激光雷达反演算法,如扰动法和Fernald法,对海洋激光雷达的走航数据进行了分析。结果充分展现激光雷达的理论与实验之间的关系,完善了海洋激光雷达理论-实验的研究体系,最终突破评估和验证海洋激光雷达对水体光学特性的探测精度关键技术。
鲁晨阳[9]（2020）在《基于机载LiDAR与单波束测深数据建立河道DEM的研究》文中认为为向某水利研究机构提供河道DEM及三维模型数据支持,本文采用机载LiDAR点云数据生成陆域DEM,利用无验潮RTK单波束测深数据生成DDM,并将DEM与DDM进行一体化拼接,生成水上水下一体化DEM及三维地形模型。论文的主要成果及结论如下:（1）在对机载LiDAR点云数据滤波与测区DEM构建问题的研究方面,本文采用三角网迭代加密滤波算法对点云数据进行滤波处理,通过Delaunay三角网将地面点构建为TIN,采用线性内插法对TIN内插生成测区DEM。结果表明,该方法普适性良好,参数设置少,时间效率高,适用于区域面积大的小比例尺测图。（2）在对浅水离散单波束测深数据高程异常改正与DDM内插算法的研究方面,本文采用基于EGM2008“移去——恢复”法对测深数据进行高程拟合,并对Spline、IDW、Kriging、NNI四种空间插值方法构建DDM的精度进行了分析。实验证明,利用浅水离散单波束测深数据构建DDM,与其他三种插值方法相比,Spline具有更好的插值效果。（3）针对传统格网法整合DEM数据存在拼接区域“像元缝隙”的缺点,本文提出一种基于优化格网法的DEM整合的方法。实验证明,该方法在水陆DEM数据一体化表达中平滑效果良好,具有适用性和优越性。（4）本文采用中误差、拟合优越度、粗差率等质量评价指标对测区DEM进行误差统计分析;采用DEM与测区遥感影像、等高线结合的方法对其进行三维可视化分析。结果证明,误差统计分析的局限性与三维可视化分析的必要性。（5）利用DEM灰度图生成了OBJ格式的测区三维地形模型。实验结果表明,该方法建模分辨率高,计算量小,效率高,数据兼容性强,数据冗余量小。
滕晓杰[10]（2019）在《间断性成像及其在光学测深系统中的应用研究》文中指出21世纪是海洋的世纪,随着世界人口不断增加,资源短缺等问题日益严峻,世界各国竞相将目光投向海洋,加快对海洋的研究和海洋资源的开发利用。我国是海洋大国,海洋经济发展前途无量。实施国家海洋战略,建设海洋强国,就要更深入的认识海洋、经略海洋,加快海洋领域科技创新步伐。海洋测绘领域的研究是开发海洋的基础,而水深测量又是对海底地形地貌测绘的基础。特别地,针对近岸水深及水下地形地貌测量具有重要的科学意义和应用价值。机载激光测深技术（Airborne Laser Bathymetry,ALB）被广泛应用于浅海区域的探测开发,是海洋测绘领域争相研究的重点。硬件方面国外已经有比较成熟的系统,而我国目前还处于实验室研究和实验分析阶段。在数据处理方面国内外研究学者提出各种处理方法,在不同程度上都有显着效果。但测量精度低,计算误差大、接收的目标信号不易辨别等问题仍是目前研究的难点和重点。为此,结合实验室在数学与海洋信息交叉领域的前期研究基础优势,本研究围绕机载激光测深系统方法和技术展开,特别是光学测深系统模型、算法和数据处理等方面的研究。研究的主要内容和创新点如下:（1）结合激光的传输特性以及系统参数,建立532nm激光回波信号模型的数学关系式,并用MATLAB进行仿真实验。针对机载激光测深回波信号的数据特点以及数据滤波算法提出了一种基于多物理场的信号处理方法,具体来说:将接收到的回波信号作为多孔介质的渗透率,从回波信号本身出发,在速度模值小的地方扩散缓慢,在速度模值大的地方扩散速度大,自适应平滑处理。基于仿真数据分别利用中值滤波、均值滤波等传统滤波方法同多物理场信号处理方法进行处理,结果表明多物理场处理方法可以更好地对机载激光回波信号进行滤波。（2）对光学测深系统参数反演和海底间断性成像进行研究。通过选取球面波形式的格林函数在基尔霍夫边界条件下求得菲涅耳--基尔霍夫衍射公式,以标量衍射理论为基础,结合波动方程参数间断性反演等理论,给出了光学测深系统海底间断性成像与参数反演的数学理论。通过数值仿真对接收的回波信号海底反射系数反演（计算）,最终得到海底水深（间断面）位置。（3）对卵形扫描式无人机载激光测深系统的扫描轨迹进行建模仿真分析,从空间直线与平面相交的原理出发,推导出海面及海底激光脚点的扫描轨迹,并建立海底激光脚点的三维点云,为测量数据检校等提供基础数据支持。
二、美国海军研制机载水道激光测深仪（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、美国海军研制机载水道激光测深仪（论文提纲范文）
（1）海洋激光雷达系统研制及典型探测结果（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 本论文的主要研究内容和结构安排 |
| 1.4 本论文的主要创新点 |
| 2 海洋激光雷达的总体设计 |
| 2.1 海洋激光雷达通用结构 |
| 2.2 海洋激光雷达方程 |
| 2.3 海洋激光雷达仪器设计 |
| 2.4 海洋激光雷达的数据处理 |
| 2.4.1 数据预处理 |
| 2.4.2 水体光学参数与生物参数的反演 |
| 2.4.3 激光雷达系统控制与数据处理软件 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 海洋激光雷达信号的仿真分析 |
| 3.1 海洋激光雷达探测目标的特点 |
| 3.1.1 水体的主要成分 |
| 3.1.2 水体的光学特性 |
| 3.2 水下激光传输的正演模型 |
| 3.2.1 激光雷达信号的解析模型 |
| 3.2.2 激光雷达信号的MC仿真 |
| 3.3 海洋激光雷达信号的仿真结果 |
| 3.3.1 多视场弹性散射信号的仿真 |
| 3.3.2 偏振信号的仿真 |
| 3.3.3 荧光和拉曼信号的仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 海洋激光雷达仪器定标与校验 |
| 4.1 海洋激光雷达仪器的定标 |
| 4.2 海洋激光雷达回波信号的校验 |
| 4.2.1 不同水质下的校验结果 |
| 4.2.2 不同接收视场角下的校验结果 |
| 4.2.3 偏振信号的校验结果 |
| 4.3 海洋激光雷达反演光学参数的校验 |
| 4.3.1 不同水质下的校验结果 |
| 4.3.2 不同接收视场角下的校验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 在内陆水体的典型实验及分析 |
| 5.1 千岛湖概况及水体特性 |
| 5.2 千岛湖实验航次 |
| 5.3 观测结果的时空分布特征 |
| 5.3.1 光学参数的观测结果 |
| 5.3.2 叶绿素a浓度的观测结果 |
| 5.4 激光雷达与原位仪器数据对比 |
| 5.4.1 荧光信号与叶绿素a浓度的关系 |
| 5.4.2 光学特性剖面与叶绿素a浓度的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 在中国近海的典型实验及分析 |
| 6.1 实验区域及航次介绍 |
| 6.2 观测结果 |
| 6.2.1 浙闽粤近海观测 |
| 6.2.2 珠江口“S”型观测 |
| 6.2.3 琼东“S”型观测 |
| 6.2.4 石梅湾昼夜观测 |
| 6.2.5 与原位仪器数据的对比 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本论文完成的工作总结 |
| 7.2 下一步的工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间主要科研成果 |
（2）水下光子计数激光雷达关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 激光雷达水下探测研究进展 |
| 1.2.2 光子计数激光雷达原理和研究进展 |
| 1.3 水下光子计数激光雷达关键技术 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 脉冲激光水下传输特性分析与实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水对光的衰减 |
| 2.2.1 水对光的选择性吸收 |
| 2.2.2 水对光的散射 |
| 2.2.3 衰减系数的测量 |
| 2.3 光在水下传播的时间展宽 |
| 2.4 光在水下传播的空间展宽 |
| 2.5 光在水下传播的偏振变化 |
| 2.5.1 线偏振光水下传播的偏振特性 |
| 2.5.2 圆偏振光水下传播的偏振特性 |
| 2.5.3 线偏振光和圆偏振光实验对比与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 光子计数激光雷达系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光发射模块 |
| 3.2.1 激光波长的选择 |
| 3.2.2 发射系统光学设计 |
| 3.3 回波接收模块 |
| 3.4 同轴光路模块 |
| 3.5 扫描模块 |
| 3.6 其他模块 |
| 3.7 整体系统样机 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 水下光子计数激光雷达探测模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光子计数激光雷达探测概率模型 |
| 4.2.1 回波光子速率方程 |
| 4.2.2 目标探测概率 |
| 4.3 水下后向散射噪声和回波信号模型 |
| 4.3.1 水对光的散射 |
| 4.3.2 水下后向散射噪声光子数分布和信号光子数分布 |
| 4.4 水下目标探测概率 |
| 4.5 蒙特卡洛光子模拟方法 |
| 4.6 水下光子计数激光雷达最大作用距离计算 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 水下光子计数激光雷达数据处理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 水下首信号光子组高效成像方法 |
| 5.2.1 信号和噪声计数的统计特性 |
| 5.2.2 首信号光子组成像方法 |
| 5.2.3 首信号光子组成像仿真 |
| 5.2.4 实验 |
| 5.3 水下光子计数激光雷达距离游走误差校正 |
| 5.3.1 距离游走误差产生的原因 |
| 5.3.2 水下距离游走误差校正方法 |
| 5.3.3 距离游走误差水下校正实验 |
| 5.4 低累加时间光子计数成像方法 |
| 5.4.1 低累加时间的光子计数激光雷达系统 |
| 5.4.2 低累加时间光子计数成像算法 |
| 5.4.3 实验 |
| 5.4.4 适用场景讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 外场水下实验 |
| 6.1 系统装配调试 |
| 6.1.1 水密装配和实验 |
| 6.1.2 电接头定义与装配 |
| 6.1.3 供电线路调整和信号中继 |
| 6.2 系统延时标定和衰减系数测量 |
| 6.3 系统最远工作距离核定 |
| 6.4 水下目标成像 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 论文创新性说明 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）海洋测绘学科体系研究（二）:海洋测量学（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 学科理论体系设计与专业技术能力分析 |
| 2.1 学科内涵与测量要素 |
| 2.2 学科体系结构设计 |
| 2.3 专业能力分析方法 |
| 3 测量作业流程与关键技术环节 |
| 3.1 时空基准统一 |
| 3.2 海洋测量定位 |
| 3.3 信息感知获取 |
| 3.4 信息处理分析 |
| 3.5 成果整理输出 |
| 4 学科研究内容与技术方法 |
| 4.1 海洋大地测量 |
| 4.2 海洋重力测量 |
| 4.3 海洋磁力测量 |
| 4.4 海道测量 |
| 4.4.1 水位观测 |
| 4.4.2 海岸地形测量 |
| 4.4.3 海底地形测量 |
| 4.4.4 海底底质探测 |
| 4.4.5 助航标志测定 |
| 4.4.6 航行障碍物探测 |
| 4.4.7 海洋水文观测 |
| 4.4.8 海洋声速测量 |
| 4.4.9 海区资料调查 |
| 4.5 海洋工程测量 |
| 4.6 海洋专题测量 |
| 4.6.1 领海基点测量 |
| 4.6.2 海洋划界测量 |
| 4.6.3 海域使用测量 |
| 4.6.4 兵要地志调查 |
| 4.6.5 海籍测量 |
| 4.7 海洋遥感测量 |
| 4.7.1 航天遥感测量 |
| (1)卫星遥感海岸地形测量 |
| (2)卫星激光雷达海岸地形测量 |
| (3)海洋目标卫星探测 |
| 4.7.2 航空遥感测量 |
| (1)海岸地形航空摄影测量 |
| (2)海岸地形机载激光探测 |
| 4.7.3 海岸遥感测量 |
| 4.7.4 海面遥感测量 |
| 4.7.5 水下遥感测量 |
| 4.7.6 遥感信息反演 |
| 5 结束语 |
（4）基于ICESat-2和GSWD数据获取动态水域地形图的方法（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 研究方法 |
| 3 结果和分析 |
| 4 结束语 |
（5）机载激光雷达测深系统大规模应用测试与评估——以中国海岸带为例（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 设备与方法 |
| 1.1 CZMIL NovaⅡ系统 |
| 1.1.1 机载激光测深理论 |
| 1.1.2 CZMIL NovaⅡ系统技术性能 |
| 1.2 研究区概况 |
| 1.3 测量方法 |
| 1.3.1 数据获取 |
| 1.3.2 数据处理 |
| 1.3.3 数据分析 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 最大测深 |
| 2.2 测量精度 |
| 2.3 测量效率 |
| 3 结论 |
（6）基于激光雷达回波的海洋光学参数反演研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要缩略语中英文索引 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 论文主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容和技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 2 研究区域与数据 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 中国南海 |
| 2.1.2 千岛湖 |
| 2.2 实验数据采集与分析 |
| 2.2.1 激光雷达数据采集 |
| 2.2.2 船载实测数据采集 |
| 3 激光在大气和海水中的传输特性 |
| 3.1 激光在大气中的传输特性 |
| 3.1.1 大气的吸收 |
| 3.1.2 大气的散射 |
| 3.1.3 大气湍流 |
| 3.2 激光在大气-海水界面的传输特性 |
| 3.2.1 激光在静止海面的传输 |
| 3.2.2 激光在粗糙海面的传输 |
| 3.3 激光在海水中的传输特性 |
| 3.3.1 海水的光学参数 |
| 3.3.2 激光在海水中的衰减特性 |
| 3.3.3 激光在海水中的吸收特性 |
| 3.3.4 激光在海水中的散射特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 机载激光雷达系统的蒙特卡罗模拟 |
| 4.1 蒙特卡罗方法概述 |
| 4.2 机载激光雷达回波信号的蒙特卡罗模拟实验 |
| 4.2.1 理论与模型 |
| 4.2.2 影响因子分析 |
| 4.2.3 仿真结果与验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 机载海洋激光雷达探测海水光学参数 |
| 5.1 机载海洋激光雷达工作原理 |
| 5.2 机载激光雷达数据预处理 |
| 5.2.1 背景噪声去除 |
| 5.2.2 距离校正 |
| 5.2.3 几何因子校正 |
| 5.2.4 激光雷达常数确定 |
| 5.3 水体衰减系数传统反演算法 |
| 5.3.1 Collis法 |
| 5.3.2 Klett法 |
| 5.3.3 Fernald法 |
| 5.4 基于生物光学模型的机载激光雷达反演算法 |
| 5.4.1 基于生物光学模型的机载激光雷达反演算法 |
| 5.4.2 反演算法验证 |
| 5.4.3 南海蜈支洲岛海域光学参数垂直分布特征 |
| 5.4.4 反演参数的选取及其影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 机载海洋激光雷达探测海洋次表层 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 海洋次表层叶绿素最大值层的特征因子及影响因素 |
| 6.2.1 SCML的特征因子 |
| 6.2.2 SCML特征因子的影响因素 |
| 6.3 激光雷达探测次表层方法 |
| 6.4 南海三亚湾次表层探测试验 |
| 6.4.1 南海三亚湾次表层空间分布特征 |
| 6.4.2 南海三亚湾次表层反演结果与船载实测结果对比分析 |
| 6.4.3 南海三亚湾次表层季节变化及驱动力分析 |
| 6.5 千岛湖次表层探测试验 |
| 6.5.1 SCML的获取步骤和结果验证 |
| 6.5.2 千岛湖SCML垂直剖面分布 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间所取得的科研成果 |
（7）水上水下一体化测绘关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多波束测深系统研究现状 |
| 1.2.2 激光雷达扫描系统研究现状 |
| 1.2.3 水上水下一体化测绘系统研究现状 |
| 1.2.4 点云分类算法研究现状 |
| 1.3 文章主要研究内容 |
| 第二章 系统组成及原理 |
| 2.1 船载激光雷达扫描系统的组成和原理 |
| 2.1.1 船载激光雷达扫描系统组成 |
| 2.1.2 扫描方式 |
| 2.1.3 激光测距原理 |
| 2.1.4 移动激光定位原理 |
| 2.2 多波束系统的组成和原理 |
| 2.3 系统集成实现 |
| 2.3.1 高精度时间同步 |
| 2.3.2 高精度空间配准 |
| 第三章 水上水下一体化数据处理关键技术 |
| 3.1 激光点云数据解算与检校 |
| 3.1.1 激光数据解析 |
| 3.1.2 导航定位定向系统数据解析 |
| 3.1.3 三维点云数据解算 |
| 3.1.4 船载LiDAR安置角的偏差消除 |
| 3.2 多波束数据处理关键技术 |
| 3.2.1 粗差改正 |
| 3.2.2 潮位改正 |
| 3.2.3 多波束换能器安置角偏差改正 |
| 3.2.4 剖面声速改正 |
| 3.3 点云数据去噪关键技术 |
| 3.3.1 常见滤波器 |
| 3.3.2 滤波算法实验 |
| 第四章 基于深度学习的点云分割 |
| 4.1 深度学习简介 |
| 4.2 基于改进的深度学习点云分割 |
| 4.2.1 Point Net概述 |
| 4.2.2 Rand LA-Net概述 |
| 4.2.3 改进的神经网络 |
| 4.3 实验与分析 |
| 4.3.1 实验条件与环境 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）用于水体光学特性探测的海洋激光雷达研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义和背景 |
| 1.2 国内外海洋激光雷达技术发展历史及现状 |
| 1.2.1 实验进展 |
| 1.2.2 理论进展 |
| 1.3 本文的主要研究内容和完成的工作 |
| 1.4 本论文的主要创新 |
| 2 通用化海洋遥感激光雷达模型 |
| 2.1 海洋光学特性 |
| 2.1.1 固有光学特性 |
| 2.1.2 表观光学量 |
| 2.2 海洋激光雷达结构 |
| 2.2.1 发射系统 |
| 2.2.2 接收系统 |
| 2.2.3 信号采集和处理 |
| 2.3 海洋激光雷达基本原理 |
| 2.3.1 激光雷达方程 |
| 2.3.2 典型反演方法 |
| 2.4 通用化海洋激光雷达信号仿真模型 |
| 2.4.1 海洋激光雷达回波信号模型 |
| 2.4.2 海洋激光雷达信号模拟 |
| 2.4.3 关键技术问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 海洋激光雷达多次散射辐射传输模型 |
| 3.1 MC方法 |
| 3.1.1 理论框架 |
| 3.1.2 半解析MC技术 |
| 3.2 基于准单次散射小角度近似的多次散射解析模型 |
| 3.2.1 解析法 |
| 3.2.2 倾斜条件下的解析法 |
| 3.3 模型对比与解释 |
| 3.3.1 均匀水 |
| 3.3.2 非均匀水体 |
| 3.3.3 讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 相函数与多次散射对海洋激光雷达反演的影响 |
| 4.1 修正的MC方法 |
| 4.2 相函数概述 |
| 4.3 相函数对后向散射和衰减的影响 |
| 4.3.1 180°体积散射函数 |
| 4.3.2 激光雷达衰减系数 |
| 4.3.3 激光雷达信号的角度特性 |
| 4.3.4 讨论分析 |
| 4.4 激光雷达衰减系数探索性分析 |
| 4.4.1 船载激光雷达 |
| 4.4.2 机载激光雷达 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 系统响应对激光雷达反演的影响 |
| 5.1 激光雷达系统响应模型 |
| 5.2 海洋激光雷达系统响应匹配 |
| 5.3 系统响应对水体的影响 |
| 5.3.1 均匀水体 |
| 5.3.2 次表层叶绿素最大值层 |
| 5.3.3 浮游植物薄层 |
| 5.3.4 讨论分析 |
| 5.4 本章小节 |
| 6 海洋激光雷达水体光学参数反演与实验验证 |
| 6.1 激光雷达系统研制 |
| 6.2 海洋激光雷达外场实验 |
| 6.2.1 黄东海外场实验 |
| 6.2.2 峡口水库实验 |
| 6.3 理论与实验的对比 |
| 6.3.1 激光雷达信号 |
| 6.3.2 激光雷达衰减系数 |
| 6.3.3 讨论 |
| 6.4 典型场景 |
| 6.4.1 黄海浮游植物层 |
| 6.4.2 峡口水库下雨前后水质变化 |
| 6.5 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要研究内容和完成的工作 |
| 7.2 下一步的工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间的主要研究成果 |
（9）基于机载LiDAR与单波束测深数据建立河道DEM的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 选题意义 |
| 1.3 研究综述 |
| 1.3.1 DEM获取 |
| 1.3.2 DEM构建 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 测区概况 |
| 第2章 机载激光雷达系统与RTK单波束无验潮测量模式 |
| 2.1 机载LiDAR系统的工作原理与点云数据 |
| 2.1.1 机载LiDAR系统组成 |
| 2.1.2 机载LiDAR系统工作原理 |
| 2.1.3 机载LiDAR数据组织 |
| 2.1.4 点云滤波分类 |
| 2.2 RTK单波束无验潮测量模式原理与数据插值方法 |
| 2.2.1 RTK单波束无验潮测量模式 |
| 2.2.2 单波束数据空间插值方法 |
| 第3章 陆域数字高程模型的建立 |
| 3.1 机载LiDAR点云数据信息 |
| 3.2 机载LiDAR点云数据地面点提取 |
| 3.2.1 TerraScan简介 |
| 3.2.2 基于TerraScan的点云数据地面点提取 |
| 3.3 机载LiDAR点云数据的DEM构建 |
| 3.3.1 LiDAR点云生成陆域栅格DEM |
| 3.3.2 数据预处理 |
| 3.3.3 点云构建TIN |
| 3.4 陆域DEM精度评价 |
| 3.4.1 精度评价方法 |
| 3.4.2 测区陆域DEM精度评价 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 数字水深模型的建立 |
| 4.1 单波束测深数据信息 |
| 4.2 单波束测深数据高程拟合 |
| 4.2.1 EGM2008 模型 |
| 4.2.2 “移去——恢复”法 |
| 4.2.3 高程拟合精度 |
| 4.3 单波束测深数据的DDM构建 |
| 4.4 DDM精度评价 |
| 4.4.1 试验区误差统计分析 |
| 4.4.2 试验区三维可视化分析 |
| 4.4.3 测区DDM构建 |
| 4.4.4 测区DDM精度评价 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 水上水下一体化DEM与三维地形模型构建 |
| 5.1 水上水下一体化DEM的构建 |
| 5.1.1 基于格网法的DEM整合 |
| 5.1.2 基于优化格网法的DEM整合 |
| 5.1.3 DEM精度评价 |
| 5.2 三维地形模型构建 |
| 5.2.1 DEM灰度图 |
| 5.2.2 OBJ格式简介 |
| 5.2.3 三维地形模型 |
| 5.2.4 三维地形模型构建 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间参加专业实践及工程项目研究工作 |
| 致谢 |
（10）间断性成像及其在光学测深系统中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机载激光测深技术 |
| 1.2.2 机载激光测深数据处理 |
| 1.3 主要研究内容与章节安排 |
| 第2章 标量衍射理论与波动方程参数反演 |
| 2.1 光的波动方程 |
| 2.2 标量衍射理论 |
| 2.2.1 亥姆霍兹方程 |
| 2.2.2 格林定理 |
| 2.2.3 基尔霍夫积分定理 |
| 2.2.4 基尔霍夫衍射公式 |
| 2.2.5 菲涅耳——基尔霍夫衍射公式 |
| 2.3 波动方程的参数反演 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机载激光测深回波信号的建模与计算 |
| 3.1 激光束在海水中的传输特性 |
| 3.1.1 海水的光学参数 |
| 3.1.2 激光束在海水中的吸收特性 |
| 3.1.3 激光束在海水中的散射特性 |
| 3.1.4 激光束在海水中的衰减特性 |
| 3.2 回波波形建模 |
| 3.2.1 海面回波信号 |
| 3.2.2 水体回波信号 |
| 3.2.3 海底回波信号 |
| 3.2.4 太阳光背景噪声及探测器内部噪声 |
| 3.3 回波信号的数值模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于多物理场的数据处理 |
| 4.1 多物理场数据处理 |
| 4.2 多物理场数据处理模型的有限差分方法 |
| 4.3 数值实验与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 间断性成像与海底反演 |
| 5.1 间断性反演的数学理论 |
| 5.2 海底间断面反演的算法 |
| 5.3 海底间断性成像分析 |
| 5.3.1 间断线反演的数值仿真 |
| 5.3.2 海底三维成像的数值仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 无人机载激光测深系统扫描轨迹建模与仿真分析 |
| 6.1 卵形扫描式激光测深系统模型 |
| 6.1.1 反射镜法线方向向量的求解 |
| 6.1.2 海面激光入射点坐标的计算 |
| 6.1.3 海底激光投射点坐标的计算 |
| 6.1.4 海底激光投射点坐标计算的模型检验 |
| 6.2 点云模拟 |
| 6.2.1 海面激光点云模型 |
| 6.2.2 海底激光点云模型 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
四、美国海军研制机载水道激光测深仪（论文参考文献）
- [1]海洋激光雷达系统研制及典型探测结果[D]. 徐沛拓. 浙江大学, 2021(01)
- [2]水下光子计数激光雷达关键技术研究[D]. 华康健. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [3]海洋测绘学科体系研究（二）:海洋测量学[J]. 申家双,翟国君,陆秀平,吴太旗,黄辰虎,黄贤源. 海洋测绘, 2021(02)
- [4]基于ICESat-2和GSWD数据获取动态水域地形图的方法[J]. 滕惠忠,马跃,郭忠磊,辛宪会. 海洋测绘, 2021(01)
- [5]机载激光雷达测深系统大规模应用测试与评估——以中国海岸带为例[J]. 金鼎坚,吴芳,于坤,李奇,张宗贵,张永军,张文凯,李勇志,冀欣阳,高宇,李京,龚建华. 红外与激光工程, 2020(S2)
- [6]基于激光雷达回波的海洋光学参数反演研究[D]. 刘航. 浙江大学, 2020(01)
- [7]水上水下一体化测绘关键技术研究[D]. 帅晨甫. 上海海洋大学, 2020(03)
- [8]用于水体光学特性探测的海洋激光雷达研究[D]. 周雨迪. 浙江大学, 2020(02)
- [9]基于机载LiDAR与单波束测深数据建立河道DEM的研究[D]. 鲁晨阳. 长春工程学院, 2020(03)
- [10]间断性成像及其在光学测深系统中的应用研究[D]. 滕晓杰. 青岛理工大学, 2019(02)