张秋明

（福建省港航管理局勘测中心（福建省港航勘察科技有限公司），福建 福州 350009）

0.引言

多波束测深系统可以有效地获得密集的三维空间数据，被广泛应用于海洋工程、海底形变监测和海洋资源开发等领域[1，2]。考虑到海洋环境的复杂性，如鱼群、仪器噪声和可变观测条件，MBS不能完全准确地获取实际的海底空间数据，在多波束测量数据中存在着异常值，导致其不能充分反映实际海底地形，给航行安全带来潜在威胁。为了满足国际海道测量规范[3]的要求，需要后处理方法以减少这些异常值的影响。

异常值的检测是多波束测深数据自动处理的关键因素。由于目前的软件不能有效地解决这一问题，常用的方法是人工编辑法。随着MBS的不断发展，采集数据集变得越来越密集，需要花费大量时间的人工编辑法变得更加笨拙[4]。研究人员已经提出了许多方法来解决这个问题。Shaw等[5]提出了一种自回归算法来检测轻微异常值。根据相邻点的情况，Du等[6]提出应用聚类技术对点进行分类。Mann等[7]应用中值滤波探测和去除浅水环境中的异常值。基于贝叶斯分析，Calder等[8]建立了CUBE算法，将稳健估计与实测数据进行比较，根据两者存在的差异大小确定异常值。Debese等[9]利用局部鲁棒表面估计和分层自适应方法对不同尺寸的海底网格进行分类。Rezvani等[2]应用M估计来衰减异常值的影响。本文结合将小波变换的定位能力与卡尔曼滤波的鲁棒动态预测相结合，提出了一种新的异常值自动检测算法，并利用数据对其性能进行检测。……