5e_izd_S_44

31

Приложение В – УКАЗАНИЯ ПО ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ (МЛЭ)

ПРИМЕЧАНИЕ: необходимо отметить, что информация, содержащаяся в приложениях «А» и «В» даёт указания по контролю качества и обработке данных. Эти приложения не являются составной частью Стандартов S-44 и будут убраны, когда содержащиеся в них данные будут полностью включены публикацию M-13 МГО.

Текст данного приложения взят из Циркулярного письма МГБ № 27/2002, озаглавленного «Руководящие указания по обработке батиметрических данных высокой плотности» (“Guidelines for the processing of high volume bathymetric data”) от 8 августа

2002 г. Разделы 2, 3.1 и 4 данного руководства были введены в текст пятой редакции S-44; остальные разделы с небольшими сокращениями представлены ниже.

В.1 Введение

Следующие указания по обработке данных концентрируют внимание на принципах и описывают минимальные требования. Приведённые далее шаги обработки следует понимать только как общие указания, то же самое касается и их последовательности, и их нельзя рассматривать как полностью исчерпывающие.

Может понадобиться адаптация, как в части конфигурации оборудования, с которой выполнялась съёмка, так и реально используемой системы обработки. Обычно при обработке следует стремиться к использованию всех доступных источников информации для подтверждения наличия отметок глубин, наиболее существенных для безопасности мореплавания.

Необходимо придерживаться следующей последовательности выполнения операций:

В.1.1 Место

Этот шаг должен включать объединение данных определения места от различных датчиков (если необходимо), оценивание данных определения места и устранение резких изменений координат. Сомнительные данные должны помечаться «флажками», но не убираться из массива данных.

32

В.1.2 Поправки глубин

Должны быть введены поправки за уровень, измерения ДПС, а также изменения осадки судна (динамическое заглубление антенны и от изменения загрузки). Должна быть обеспечена возможность введения новых поправок так, чтобы не учитывать те поправки, которые использовались при съёмке.

В.1.3. Данные пространственного положения.

Данные пространственного положения (курс, крен, дифферент и вертикальное перемещение) должны быть оценены и резкие изменения параметров устранены. Сомнительные данные должны помечаться «флажками», но не убираться из массива данных.

В.1.4 Поправки за скорость звука

На этом этапе должны быть рассчитаны и учтены поправки за рефракцию акустического луча. Если учёт рефракции выполнялся при съёмке в реальном времени, то должна быть обеспечена возможность введения новых поправок так, чтобы не учитывать те поправки, которые использовались при съёмке.

В.1.5 Системное временное запаздывание

Временное запаздывание в системе съёмки может иметь как постоянный, так и переменный компонент. Система сбора и система обработки должна контролировать величину запаздывания и устранять её.

В.1.6 Объединение места и глубин

Для этой операции необходимо учитывать как временное запаздывание, так и величины относительных смещений судовых координат датчиков.

В.1.7 Анализ возвращённого эхосигнала

В случае, когда доступна информация о временной развертке амплитуды эхосигнала, эта информация может использоваться для проверки достоверности глубин.

В.1.8 Автоматическая (не интерактивная) очистка данных

На этом этапе полученные координаты (положение отметок глубин и глубины) должны автоматически контролироваться программой с использованием подходящего статистического алгоритма, по которому имеется документация и который был протестирован, в результате чего было продемонстрировано его способность выдавать стабильные точные результаты. При выборе алгоритма необходимо учитывать устойчивость оценивания, которая должна быть подтверждена. Многие пакеты применяемые для обработки батиметрии с высокой плотность данных, имеют встроенные инструменты, построенные с учетом возможности статистической обработки, имеющей целью поиск и представление грубых ошибок вычисленных глубин (выбросов). Вообще говоря, массивы с высокой плотностью данных и большим перекрытиями смежных полос обзора предоставляют многообещающие возможности для обнаружения выбросов. Каждое агентство ответственно в части оценивания и подтверждения правильности используемого алгоритма и принятых процедур.

Все выбросы и ошибочные или сомнительные данные должны быть отмечены «флажками» для последующей проверки оператором. Используемый тип «флажка» должен свидетельствовать, что он выставлен на этапе автоматической очистки данных.

требование о том, чтобы опытный и ответственный гидрограф выполнил проверку результатов автоматической чистки (фильтрации) данных, оценку результатов и разрешение любых оставшихся неоднозначностей.

На этом этапе настоятельно рекомендуется применение аппаратных средств для объёмной 3-D (трёхмерной) визуализации. Принятие решения об использовании или устранении кажущихся явно ложными отметок глубин может быть дополнительно обосновано путём объёмного представления данных в трёхмерном пространстве. Такие аппаратные средства должны предоставлять возможность «зуммирования» (изменения масштаба изображения). Интерактивная обрабатывающая система должна также предоставлять различные режимы визуализации, т.е. показ данных в следующих вариантах: отметки глубин, неопределённости глубин, поперечный профиль по одной посылке, профиль по заданному лучу, цифровое изображение интенсивности обратного рассеивания и т.д. Должна обеспечиваться визуализация данных съёмки совместно с другой полезной информацией: береговой линией, затонувшими судами, средствами навигационного оборудования и т.д.

В любых режимах должно быть возможно редактирование данных, включающее регистрацию в контрольном журнале (ревизорское заключение). При редактировании отметок глубин часто может быть полезным понимание пространственного контекста рассматриваемых данных. То, что может выглядеть как плохая отметка глубины (выброс) вне контекста, может быть опознано, как реальный донный «артифакт» (подводные сваи, затонувшие суда и.т.д.), если их, например, рассматривать в контексте с картографической подложкой. По возможности такое изображение должно быть привязано к геоцентрической системе координат. Возможность сравнения поверхностей, построенных по вновь полученным данным и историческим данным, часто может быть полезной при подтверждении качества новой информации или, наоборот, для того, чтобы предупредить организацию, собравшую данные, об обнаруженных систематических неопределённостях, которые требуют немедленного внимания.

По возможности такие аппаратные средства должны иметь возможность согласования нормализованного цифрового изображения интенсивности обратного рассеивания с данными батиметрии, и при условии, что обеспечивается автоматическое опознавание объектов на дне, должна обеспечиваться возможность отображения данных, помеченных флажками, для того и другого способа представления данных.

Правила, которым следовал оператор на данном этапе обработки, должны быть документированы.

Флажки, установленные на этапе автоматической фильтрации, на глубинах меньших, чем окружающие, должны требовать явных действий оператора, по крайней мере в отношении съёмок, выполняемых по Особой, Первой-a и Первой-b категориям. Если оператор отменил флажки, которые были выставлены на этапе автоматической фильтрации, то такое решение должно быть документировано.

Если флажок установлен самим оператором, то тип использованного флажка должен содержать в себе указание на это.

В.2 Использование поверхностей неопределённости

Многие батиметрические пакеты, допускающие статистическую обработку, имеют возможность создавать поверхности неопределённости, связанные с батиметрией. При этом используются либо вводимые оценки погрешностей, либо создаётся статистика по глубинам в пределах каждой ячейки грида. Отображение соответствующим образом

34

закодированной поверхности неопределённости является одним из способов, с помощью которого можно установить, что вся обследованная акватория удовлетворяет предъявляемым требованиям. Если какой-либо район акватории не соответствует этим требованиям, то он может быть отмечен для последующего повторения съёмки или применения альтернативной аппаратуры с целью уменьшения неопределённостей до допустимого уровня.

Если такая обработка выполняется в реальном масштабе времени, то стратегия сбора данных может адаптироваться по мере выполнения съёмки, чтобы обеспечить качество регистрируемых данных, приемлемое для их предполагаемого использования.

Каждая организация отвечает за то, чтобы обосновать такие возможности обработки до начала их использования.

В.3 Процедуры проверки достоверности

Окончательные данные должны подвергаться независимой самостоятельно разработанной проверке достоверности, использующей документированные процедуры контроля качества.