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摘 要

水是地球上一切生命的起源，地球上有七成以上的面积被水所覆盖，水是一切生命体不可缺失的重要组成成分，在地球这颗星球上，最初的生命是在水中出现，“水源、太阳光、气体”生命构成的三大要素，人体组成成分一半以上是水，对于小孩来说这个值还会更高，可以很明确的说没有水就没有生命，当然就没有人类。提到人类，水对人类的重要性不言而喻。人类从未停止对江河川流以及海洋的研究，研究水下地形也是目前一个较为火热的方向。

其中多波束探测技术成了一种较为新型的水地形测量技术，这一切得益于它的精度高，效率高的特性，并且它的分辨率是非常高的。这些优点使得国家对海洋各种政策措施具有非同寻常的意义。但是由于水底的环境十分复杂和各种因素也不确定，所以最后得到的水底地形图的质量还要依靠现代科学技术来保障。主要是各科科学比如:生物、物理方面科学的进步使得人类可以设计出智能的设备，以及对数据的处理能力的提升。近些来年，计算机中的图形学技术的发展很好，这得益于有关部门和有关人士对水底的三维可视化这个研究方向提高了重视。 本文主要是长江水域多波束探测数据和三维建模方法进行相关探究分析和对来发展方向的展望。

关键词：多波束测深，三维建模， 水下地形测量

Research on 3D Modeling Method for Multi-beam Sounding with Undewater Topography Measurement

Abstract

Water is the origin of all life on Earth. More than 70% of the Earth's surface is covered by water. Water is an important component of all living things. On the planet Earth, the first life is in the water. "Water, sunlight, and gas" constitute the three major

elements of life. More than half of human body composition is water. For children, this value will be even higher. It is clear that there is no life without water, and certainly no human. When it comes to humans, we use the importance of water to humanity to illustrate the importance of water. Mankind has never stopped research on rivers and rivers and oceans. Studying underwater terrain is also a hot trend.

 The multi-beam detection technology has become a relatively new type of water topography measurement technology, which benefits from its high accuracy and high efficiency characteristics, and its resolution is very high. These advantages make the country have extraordinary significance for various policies and measures in the ocean. However, because the underwater environment is very complicated and various factors are uncertain, the quality of the underwater topographic maps finally obtained will depend on modern science and technology. It is mainly scientific progress in sciences such as biology and physics that enables humans to design smart devices and improve their data processing capabilities. In recent years, the development of graphics technology in computers has been very good. This has benefited from the attention paid by relevant departments and relevant parties to the research direction of underwater three-dimensional visualization. This article mainly focuses on multi-beam detection data and 3D modeling methods in the waters of the Yangtze River.

Keywords: Multi-beam sounding, 3D modeling, underwater topography.

目录

第一章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.2国内外研究现状及问题分析 1

第二章 水下地形三维建模方法研究 4

2.1 DEM的介绍 5

2.2等高线模型 5

2.3规则网格模型 6

2.4不规则三角网模型 8

2.5本章小结 10

第三章实例分析 11

3.1 实例来源及目的 11

3.2 扫测区域概况以及已有资料的利用 11

3.3扫测内容及技术要求 11

3.4技术设计执行情况 13

3.5 多波束扫测 14

3.6资料后处理、内业成图 16

3.7技术难点及应对措施 18

第四章总结与展望 20

参考文献 21

致谢 21

第一章 绪论

1.1研究背景和意义

长江是中国的最大水运交通动脉，它横跨中国的东、中、西部，发源于青藏高原唐古拉山，流经风景秀美的重庆和四川等地区，中部有风景秀丽的三峡库区和资源丰富的江汉平原，下游是经济发达的苏沪地区长江三角洲，连通无数小江和大海，是我国最大也是最重要的内河水运主通道，对促进流经区域的经济社会协调发展发挥了很是重要的作用，一直以来都有“黄金水道”之称。长江沿线七省二市聚集了我国近40%的经济总量，自新中国成立之后，其巨大的运力为我国的经济发展发挥出了不可替代的作用。据统计，在2010年时，长江干线货运量已经达13.85亿吨，占全国内河货运总量的84%，长江水运为流域内沿岸的大型企业提供了其生产所需的绝大部分资源，如铁矿石、原油、电煤等。尤其在当前全国经济持续快速发展的前提下，长江水运更是凭借其比较优势，如成本较低、污染较轻、运能较大、占地较少、能耗小等特点，整个行业都呈现出持续快速发展及运输需求持续增加的良好态势。面对长江航道进入快速发展、长江航运需求极大提升的新形势，在“十二五”初期，交通运输部已明确提出:“今后一段时期，我国将以建设畅通的高等级航道为重点，以现代化、科学化、信息化、标准化为途径，加快长江等内河航运发展。伴随着我国航道整治及航运的快速成长，成立数字航道平台已成为航道信息化扶植的重中之重，其可以经由过程在已有基础设施的条件下，采取加倍高效和进步前辈的本领及方式方法举行办理，从而使航道的办理和服务本领获得进步，为通航秩序和通航效力供给保障。

1.2国内外研究现状及问题分析

1.2.1国内外研究现状

在国外，很多专家在早前就对多波束测量深度系统进行过一定的研究，其目的在于获取高质量高品质的水下地形图和其他水下信息。到如今这一技术，即多波束测深技术仍在不断地换代升级更新中，在国外，到现如今已经研发出了很多测深产品，比如：

多波束测深系统(ELAC BottomChart)；

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