CARIS HIPS 6.0培训使用提纲美国劳雷工业公司2007.1一. 术.Project -- 测量项目名.Vessel -- 测量船.Day -- 设置有效起始日期 （Julian Day 儒略日）.Line -- 测量线号.Profile -- 水深断面.Swath -- 多波束测深条带.Merge -- 合并，计算水深点最终 X,Y,Z 坐标的过程.Field Sheet -实测地域图，已定义地理坐标并包含各种水深及测扫数据产品 的地域图.Session --工作过程记录文件Subset -子区，包括部分或全部测量范围数据的区域.Tiles -海底细分小片，为处理方便，将测量的海底划分成彼此邻接大小不一 的小片二、硬软件环境要求软件： Windows 2000， SP 4 （英文或台湾中文） Windows XP， SP 2 （英文或台湾中文） 硬件：P4 2.4 GHz512 MB RAM， 1 GB 硬盘空间128 MB 3D 显卡（必须支持 Open GL 1.2） 3 键鼠标三、必需的先验数据信息•各换能器的安装位置及延时和安装校正值•声速剖面数据• 原始水深数据的内容：GPS 坐标位置数据类型：坐标系，经纬度或 X， Y 值 换能器校正结果是否已改正是否已经过实时运动补偿 是否已经过吃水改正四. HIPS 6.0 数据处理总流程Create a Vessel FilaCreate a New ProjectConvert Raw DataGenerate BASE SurfaceProcess Swath M怡Process Subset DataFinale SurfaceCreate Product SurfaceSounding SelectionContoursPubficatian TemplateExport Data• 编辑船配置文件(Create a Vessel File)• 建立新 HIPS 项目 (Create a New Project)• 将原始数据(如XTF格式)转换成HIPS格式(Convert Raw Data)• 保存工作过程文件 (Save Session)• 编辑辅助传感器数据 (Clean Auxiliary Sensor Data ) 编辑 GPS 和运动传感器数据• 声速剖面改正 (Sound Velocity Correction ) 读入和编辑声速剖面文件声速剖面改正可选—最近距离或最近时间• 输入潮位数据 ( Load Tide )• 合并数据 ( Merge)将水深数据与辅助传感器数据合并产生三维地理坐标数据• 计算每个水深点的总传播误差 ( Compute TPE)• 建立地域图表(Define New Field Shee ts)地域图表—用于生成数据处理及最终成果图用的加权网格模型• 生成网格化水深地形曲面 (Cenerate BASE Surface)• 编辑条带水深数据 ( Process Swath Data) 条带编辑—一条线一条线的检查和编辑以时间为参考的原始数据 条带滤波—自动进行多个数据清理功能 精细改正声速折射影响• 子区水深数据编辑 , CUBE 滤波( Process Subset Data ) 直接手工编辑或统计滤波以地理坐标为查考的水深数据 同时处理多条测线• 重新计算水深地形曲面 ( Recompute )• 生成光滑水深曲面( Finalize Surface )• 数据输出 用 CARIS 编辑工具生成各种图件用新的HIPS地域图表(Field Sheets)编辑器生成等值线图和水深图 各种图像可以TIF格式输出水深值可输出到CARIS文件或以ASCII码格式输出五. 用HIPS处理多波束数据操作步骤1.编辑调查船配置文件（Edit > Vessel Configuration…）• 在编辑船配置文件之前，必须先知道你的数据内容，如是否已经过运动传感器改 正、声速改正、安装偏差改正等。
• 船配置文件中包含所有传感器有关资料，这些资料在做合并时要用•空间坐标参考系：船首方向为+Y，右舷方向为+X,向下方向为+Z•运动坐标：Pit ch:船头向上转时为正Roll : 左舷向上转时为正Yaw: 船头顺时钟转时为正• 确定设置时间，只有在此时间以后该设置有效，对此以前的数据不处理• 对运动传感器如果不选中Apply in Merge按钮，则在做合并时不做运动改正•注意在船外形图中检查各传感器的位置是否正确•为了做声速剖面改正，必须设置SVP Poles项，其中X，Y，Z值，软件将自动复 制声纳头的值，这些值定义了换能器的安装角度（假设换能器安在一根杆上）原始多波束数据记录的是每个波束的角度和声波到海底的双程时间要将其转换成 X，Z数据，需要以下辅助数据：■波束相对换能器面的角度■声波到海底的双程时间■声速剖面数据■换能器相对安装杆的角度，它包括二方面的内容- 固定安装的纵横摇角度- 由船航行带来的实时纵横摇角度声速剖面改正软件利用上述数据，再根据船只水线值和深沉值以确定各声速层深，用声线 追踪算法，将每个波束的原始角度和声波到海底的双程时间转换成相对于船坐标的水深和垂直 于船纵轴线的偏移值（ X 值）数据• Navigation 项下的 Time Error 就是 GPS 时延。
其他的 Time Error 项都不要设 置• Navigation 项下的 Ellipsoid 定义坐标系，如果已按后述方法加入了北京54坐 标，就可选择BJ54坐标• Waterline 项中 Waterline （水线）值符号定义如下：如果船参考点落在水线上其值为零 如果水线在船参考点以上其值为负 如果水线在船参考点以下其值为正• TPE （总传播误差，Total Propaga ted Error ）值 在船配置文件中定义各传感器的估计误差（精度），随后 HIPS 可以据此计算每个 水深点的TPE值在 Active Sensors 菜单下选中 TPE Values 项即可分别输入 TPE 的相对距离值 和传感器的误差值■ 在Offset表中输入各传感器之间的距离值（如换能器到GPS天线间的X、Y、 Z 轴向的距离）■ 在Standard Deviation （StdDev）表中输入各传感器的误差值（对应常用品牌 的GPS、运动传感器、罗经等传感器的误差值可在下列CARIS网站上查到： timing 值 = 0.1 s Sound Velocity Measured = 0.50 m/sSound Velocity Surface = 0.50 m/s Tide Measured = 0.010Offset X，Y，Z = 0.002Loading =0.005MRU Alignment StDev Gyro = 0.100MRU Alignment StDev Roll/Pitch = 0.1002. 定义项目名、项目用船及日期File -> New Project -> Add Project -> Add Vessle -> Add Day注意：项目名中不能含有空格3. 用 Convert 将原始水深数据格式转换成 HDCS 格式• File>Import>Conversion Wizard -> 选择数据格式如 XTF， XSE 等•点击Select…然后选择原始数据文件• 选择geographic时，不需指定投影，用ground坐标时，要指定带号如果此处定 义的椭球与船配置文件中不一样，将执行事先定义好的坐标转换，但其结果仅 用于显示。
• 定义适当的区域范围后可剔除该范围外的数据，定义最大最小深度值，可剔除 该范围外的数据下，选择 Bathy datagram4. 读入 HIPS 数据文件File -> Open ProjectFile > Open Background Data 打开背景图象文件5. 保存工作过程文件 (Session)• 工作过程文件是一个 ASCII 文件其中存有所打开的测线名、地域图表、背景图 件及已完成何种处理等信息• 保存、打开、关闭工作过程文件：File > Save Session (As)File > Open SessionFile > Close Session• 打开一个工作过程文件，就同时打开了其中的所有测线、背景图件等工作设置文件的后缀名为：.hsf，它已在Windows中注册，可以将工作设置文件放在“桌面”上，只要双击它即可自动打开Hips及其对应的工作过程文件• 测线属性，在 Edit 菜单下有四项与测线属性有关的内容，它们是：• Query Line -显示被选中测线的属性信息• Accept Line -将被选中的测线标为“过时"，而强制其将被重新“合 并”• Reject Line --将被选中的测线标为剔出，不再参加后续处理• Classify Line --将被选中的测线标上下列四种标志之一，以后在GIS中 可利用该标志：- Check Line -检查线-Shoal Examination Line —浅点检查线-Patch Test Line —校正测线-Track Line -航迹线6. 编辑GPS数据•选中一条线后，执行：Tools > Navigation Editor• 用鼠标选中跳点然后选直接剔除或用插值代替被剔除值• 在左边的Navigation窗口中的General项下选择Connect points,显示的GPS 点位将按所选的插值方法连成线。
在 Interpolation method 项下选择:• Linear -线性插值适合于跳变不大的原始GPS数据；• Bezier curve -样条插值，适合于跳变较大的原始GPS数据 HIPS在以后合并时，将用所选的插值方法处理GPS数据7．编辑船姿态(罗经和运动传感器)数据• 选中一条线后，执行：Tools > Attitude Editor• 用鼠标选中跳点直接剔除或用插值代替被剔除值• 在左边的Attitude Data窗口中的Data项下的Show中选择• Moving average - 显示滑动平均后的数据曲线• Difference -显示原始数据与滑动平均后的数据差值曲线• Threshold -显示差值高低门限差值在门限外的点将被剔除• 选择数据光滑算法：过滤器或滑动平均(Filter or Moving Averag)二者的 参数一样，只是工作流程不同选择过滤器后，在本窗口内完成过滤工作；选 择滑动平均后，只在这里设置参数，真正的光滑工作，要在声速改正或合并时 再决定是否执行• 设置过滤器参数选中要处理的数据如Gyro，然后在左边的Attitude Data窗口中的Filter项 下指定：• 用于滑动平均算法的窗口大小(点数或时间) ,一般7就比较光滑了。
•门限值(Threshold)大小，它是标准偏差的倍数，通常设为1• 过滤数据Tools > Apply Filters > 1 Screen [To End of Line,...]程序用滑动平均算。