LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法技术

本发明专利技术提供了一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法；其中，该方法包括：获取LADCP的底跟踪数据、USBL采集的位置轨迹数据和LADCP采集的海流数据；剔除位置轨迹数据中的异常跳点数据；根据底跟踪数据对位置轨迹数据进行方位角修正，确定LADCP的运动速度；根据LADCP的运动速度和海流数据计算绝对海流速度。该方法可以准确给定LADCP的运动速度，提高海流速度计算的准确性，减小海流速度计算的误差。

Combination of LADCP and USBL Observation and Data Processing Method

【技术实现步骤摘要】
LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法
本专利技术涉及海流观测
，尤其是涉及一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法。
技术介绍
通过LADCP(LoweredAcousticDopplerCurrentProfiler，下放式声学多普勒海流剖面仪)计算海流速度的相关技术中，LADCP通常与CTD(Conductivity-Temperature-Depthprofiler，温盐深仪)捆绑在一起，并与CTD水下单元一起升降，以一定的速度从海表下放到海底，再从海底提升到海面，从而获得一系列的单个流速小剖面。这些流速小剖面需要经过后期资料处理，重叠计算以获得整个测量深度上的流速剖面。单个剖面流速测量的是海水相对LADCP仪器的速度，要得到海水绝对速度，就必须获得LADCP的运动速度。LADCP由于会随着船体和水流在水中移动，LADCP的运动速度难以给定。现有的方案是依据作业期间的船速、或者近底层底跟踪部分的LADCP速度、或者上层船载LADCP测量的速度等为LADCP的运动速度计算提供参考速度。现有LADCP的运动速度的计算方法存在一定误差，因此不能准确的、客观的给出LADCP的运动速度。现有的海流速度计算方案，通常通过LADCP计算海流速度，但是LADCP的运动速度无法准确给定，导致海流速度计算误差较大，并不准确。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法，以准确给定LADCP的运动速度，提高海流速度计算的准确性，减小海流速度计算的误差。第一方面，本专利技术实施例提供了一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法，包括：获取LADCP的底跟踪数据、USBL采集的位置轨迹数据和LADCP采集的海流数据；剔除位置轨迹数据中的异常跳点数据；根据底跟踪数据对位置轨迹数据进行方位角修正，确定LADCP的运动速度；根据LADCP的运动速度和海流数据计算绝对海流速度。在本专利技术较佳的实施例中，上述剔除位置轨迹数据中的异常跳点数据的步骤，包括：剔除位置轨迹数据中不在预设的区域范围内的数据；剔除位置轨迹数据中相邻的两个数据的间隔大于预设间隔的数据；剔除位置轨迹数据中不在预设的置信区间内的数据；对位置轨迹数据进行平滑滤波。在本专利技术较佳的实施例中，上述剔除位置轨迹数据中不在预设的区域范围内的数据的步骤，包括：剔除位置轨迹数据中横坐标不在预设的横坐标区域范围内的数据；或者，剔除位置轨迹数据中纵坐标不在预设的纵坐标区域范围内的数据。在本专利技术较佳的实施例中，上述剔除位置轨迹数据中相邻的两个数据的间隔大于预设间隔的数据的步骤，包括：剔除位置轨迹数据中相邻的两个数据的横坐标间隔大于预设横坐标间隔的数据；或者，剔除位置轨迹数据中相邻的两个数据的纵坐标间隔大于预设纵坐标间隔的数据。在本专利技术较佳的实施例中，上述根据底跟踪数据对位置轨迹数据进行方位角修正的步骤，包括：根据底跟踪数据和近底层的位置轨迹数据确定拟合曲线；根据拟合曲线对位置轨迹数据进行方位角修正。在本专利技术较佳的实施例中，上述根据底跟踪数据和近底层的位置轨迹数据确定拟合曲线的步骤，包括：确定底跟踪数据和近底层的位置轨迹数据的方位角偏差；对方位角偏差进行线性拟合，确定拟合曲线。在本专利技术较佳的实施例中，上述方法还包括：通过以下算式根据各个深度层±(m×H0)内的绝对海流速度计算各深度层平均海流速度：其中，V为平均海流速度；n为各深度层±(m×H0)内海流层的个数，Vti为第i个海流层的绝对海流速度，H0为LADCP观测设置的海流观测层间隔，±(m×H0)为参与各深度层平均海流计算的海流层数据上下限范围。第二方面，本专利技术实施例还提供一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理装置，包括：数据获取模块，用于获取LADCP的底跟踪数据、USBL采集的位置轨迹数据和LADCP采集的海流数据；质量控制模块，用于剔除位置轨迹数据中的异常跳点数据；方位角修正模块，用于根据底跟踪数据对位置轨迹数据进行方位角修正，确定LADCP的运动速度；海流速度模块，用于根据LADCP的运动速度和海流数据计算绝对海流速度。第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现上述LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现上述LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法的步骤。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法，在剔除掉USBL采集的位置轨迹数据中的异常跳点数据后，采用底跟踪数据对位置轨迹数据进行方位角修正，确定LADCP的运动速度，并根据LADCP的运动速度和LADCP采集的海流数据计算绝对海流速度，可以准确给定LADCP的运动速度，提高海流速度计算的准确性，减小海流速度计算的误差。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的另一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种LADCP与USBL组合放置的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种位置轨迹数据的示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种USBL测量的位置轨迹质量控制结果示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种近底部LADCP运动速度与LADCP底跟踪测量的运动速度的比较图；图7为本专利技术实施例提供的一种整个深度剖面内的绝对海流分布示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理装置的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，通过LADCP测量海流速度的方法中，通常通过LADCP计算海流速度，但是LADCP的运动速度难以给定。现有的方案是依据作业期间的船速、或者近底层底跟踪部分的LADCP速度、或者上层船载LADCP测量的速度等为LADCP的运动速度计算提供参考速度。现有LADCP的运动速度的计算方法存在一定误差，因此不能准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法，其特征在于，包括：获取LADCP的底跟踪数据、USBL采集的位置轨迹数据和所述LADCP采集的海流数据；剔除所述位置轨迹数据中的异常跳点数据；根据所述底跟踪数据对所述位置轨迹数据进行方位角修正，确定所述LADCP的运动速度；根据所述LADCP的运动速度和所述海流数据计算绝对海流速度。

【技术特征摘要】
1.一种LADCP与USBL组合观测及数据资料处理方法，其特征在于，包括：获取LADCP的底跟踪数据、USBL采集的位置轨迹数据和所述LADCP采集的海流数据；剔除所述位置轨迹数据中的异常跳点数据；根据所述底跟踪数据对所述位置轨迹数据进行方位角修正，确定所述LADCP的运动速度；根据所述LADCP的运动速度和所述海流数据计算绝对海流速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，剔除所述位置轨迹数据中的异常跳点数据的步骤，包括：剔除所述位置轨迹数据中不在预设的区域范围内的数据；剔除所述位置轨迹数据中相邻的两个数据的间隔大于预设间隔的数据；剔除所述位置轨迹数据中不在预设的置信区间内的数据；对所述位置轨迹数据进行平滑滤波。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，剔除所述位置轨迹数据中不在预设的区域范围内的数据的步骤，包括：剔除所述位置轨迹数据中横坐标不在预设的横坐标区域范围内的数据；或者，剔除所述位置轨迹数据中纵坐标不在预设的纵坐标区域范围内的数据。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，剔除所述位置轨迹数据中相邻的两个数据的间隔大于预设间隔的数据的步骤，包括：剔除所述位置轨迹数据中相邻的两个数据的横坐标间隔大于预设横坐标间隔的数据；或者，剔除所述位置轨迹数据中相邻的两个数据的纵坐标间隔大于预设纵坐标间隔的数据。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述底跟踪数据对所述位置轨迹数据进行方位角修正的步骤，包括：根据所述底跟踪数据和近底层的所述位置轨迹数据确定拟合曲线；根据所述拟合曲线对所述位置轨迹数据进行方位角修正。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭景松，张志欣，薛宇欢，曲大鹏，
申请(专利权)人：自然资源部第一海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37