Fledermaus处理背向散射数据（backscatter）的工具FMGT

最近网友问除了CARIS，还有什么软件可以处理多波束的背散射数据。bing搜索一下，QPS Fledermaus的FMGT模块可以用来处理背向散射数据，其实，这个模块早就和Fledermaus、DMagic等模块一样已经安装在电脑中，但之前从来没有使用过。下面就讲一下这个软件的使用。

1、新建项目，导入.all数据。

导入的数据如下图所示。

2、数据处理。处理方式有两种方式：自动处理和人工处理。我们来先看自动处理，打勾Build面板中的Mosaic，点击All，或者直接点击Mosaic按钮。

（1）镶嵌处理

首先，FMGT提取背向散射数据并基于声纳类型和海底地形进行辐射改正。

然后，过滤处理包括AVG（angle varying gain）改正和反混叠（anti-aliasing）。

最后，镶嵌处理按照Mosaic面板中的格网参数生成镶嵌图，本例是0.045m，镶嵌图像大小是19G，图像大小在处理之前就显示出来了。

镶嵌图的尺寸可以重新设定，比如0.2m，点击按钮Mosaic，新的镶嵌图就生成了。

如果嫌弃灰色图不好看，你可以点击File/Preferences，将色条从灰色改成彩色。

点击Build面板中的按钮Mosaic，镶嵌图就变成了彩色，见下图。

调节Histogram的控制按钮，改变色条对应的最小值和最大值。

下图最小值和最大值分别为-51.1和-32。

下图最小值和最大值分别为-62.6和-3.0。

（2）统计处理。打勾Build面板中的Statistics，点击All，或者直接点击Statistics按钮。Statistics格网根据镶嵌网格进行计算，其大小默认是镶嵌网格的20倍。

调整界面左下角Visual Options面板中的Statistics Transparency指示条，叠加下面的镶嵌图，更有助于分辨海底要素。

（3）ARA处理。怀疑FMGT都来自于GeoCoder（Luciano Fonseca 为联合国教科文组织政府间海洋学委员会办公室编写的）。ARA（Angular Range Analysis，角度范围分析）用来海底底质分类。GeoCoder关于ARA的英文和中文如下。

GeoCoder also supports a statistical package that identifies patterns in the backscatter response that can be used in support of seafloor characterization (see below). Statistics calculated for backscatter bins include: mean, mode, range, minimum, maximum, standard deviation, variance, percentiles, quartile range, skewness, kurtosis, moments of any order, and also parameters extracted from a gray-level co-occurrence matrix (contrast, homogeneity, dissimilarity, entropy and energy). Taking advantage of the corrections made to the backscatter, GeoCoder also serves as the front end for a new and exciting approach to using multibeam backscatter data for seafloor characterization called ARA (Angular Range Analysis—formerly known as AVO）.

GeoCoder 还支持一个分辨背向散射响应模型的统计软件包，用于海底底质分类。背向散射格网统计计算包括：平均值、模式、范围、最小值、最大值、标准偏差、方差、百分位数、四分位距、偏度、峰度、任意阶矩，以及从灰度共生矩阵中提取的参数（对比度、同质性、异质性、熵和能量）。利用背向散射改正值的优势，GeoCoder 还可作为一种新的令人兴奋的前沿方法，即利用多波束背向散射数据进行海底底质分类，这种方法被称为 ARA（角度范围分析，原称 AVO）。

打勾Build面板中的ARA，点击All，或者直接点击ARA按钮。ARA格网根据镶嵌网格进行计算，其大小默认是镶嵌网格的20倍。

ARA计算完成以后，图中会显示ARA重叠块的栅格面，重叠块默认为30pings，包含左右舷波束。从图中可以看出，海底底质为Clay（黏土）。

3、导出数据。根据不同的需求，导出不同的数据。镶嵌图导出的是强度图。

小结

QPS的FMGT处理多波束背向散射数据的过程比较简单，基本都是都是自动处理，无需人工干预，FMGT不但可以生成强度镶嵌图，而且还能对海底底质分类。CARIS处理背向散射数据的步骤也不复杂，在博主的《海洋测绘十年》里也有讲解。FMGT和CARIS背向散射功能可能都来自于GeoCoder。

参考文献

http://ccom.unh.edu/theme/data-processing/geocoder