基于相平面的声学方法浅海海底底质分类研究
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基于相平面的声学方法浅海海底底质分类研究
作者徐铭 Publish: 2007-1-9 Hits:-
【中文题名】 基于相平面的声学方法浅海海底底质分类研究
【英文题名】 A Study on Classification of Surficial Shallow-Water Sediments Based on Acoustical Phase-Plane Method
【学科专业】 声学
【论文级别】 硕士论文
【投稿时间】 2007-1-9
【中关键词】 相平面,经验模态分解,KL变换,一阶距,界面散射,
【英关键词】 phase plane,empirical mode distribution,karhunen-loeve transform,first moment,surface scatterin,
【分类导航】 天文学、地球科学>海洋学>海洋基础科学>海洋物理学>海洋声学>
【论文摘要】  在世界海洋中,洋底的大部分覆盖着一层比较松软的沉积层,如何准确、迅速地对海底沉积物类型进行分类识别具有重要的军事及民用意义。因此对大陆架及深海海底的底质类型进行研究一直是一个经典、热点课题,也是我国新一轮国土资源大调查的重要内容之一。 传统的海底取样方法能够实现对海底底质的精确分类,但需要耗费大量的资金与人力,一般采用定点离散采样,难以取得连续资料,且样品容易受扰动而影响分类准确性,因此已逐渐被间接探测方法作取代。在各种间接探测方法中,声学方法遥测海底沉积物类型,具有工作高效、经济,取得资料连续、丰富的特点,结合一定的传统取样,为海底沉积物分类提供了一种迅速而可靠的方法。 本文主要内容为应用相平面一阶据统计特征的分类方法,通过处理2005年9月黄海中北部海底散射实验所得数据,进行该海域浅海表层沉积物分类的研究。在利用以往处理宽带信号所用的方法(如:EMD,KL等)处理窄带回波信号时效果不好,难以提取特征参数进行分类,分析了这些方法不适用的原因,同时独立提出了基于相平面轨迹的相点统计方法提取特征值进行分类。文章对窄带海底回波信号的组成进行剖析,将反射信号与散射信号进行区分处理,并提出采...
【论文题纲】
1 前言 7-14
1.1 本文研究的目的及意义 7
1.2 海底地质探测主要方法介绍 7-8
1.2.1 直接取样 7-8
1.2.2 间接取样 8
1.3 声学方法海底底质分类的研究历史及现状 8-13
1.3.1 正入射法 9-10
1.3.2 斜入射法 10
1.3.3 海底声学参数反演 10-11
1.3.4 统计特征分类 11-13
1.4 本文思路与结构 13-14
2 黄海中北部海底散射试验 14-23
2.1 试验设备 14-19
2.1.1 试验船只介绍 14
2.1.2 试验所用仪器介绍 14-19
2.2 试验布设方案 19
2.3 试验缺陷 19
2.4 试验海区 19-21
2.5 海上实验分析 21-22
2.5.1 海底采样样品 21-22
2.5.2 海底回波数据 22
2.6 本章小结 22-23
3 基于相平面的方法进行底质分类 23-35
3.1 回波信号海底底质分类常用方法 23-27
3.1.1 经验模态分解(Empirical Mode Distribution) 23-26
3.1.2 Karhunen-Loeve(KL)变换 26-27
3.1.3 带信号适用方法 27
3.2 相平面轨迹方法 27-34
3.2.1 相平面和相轨迹 27-29
3.2.2 相轨迹的性质 29-30
3.2.3 二阶线性系统的相轨迹 30-32
3.2.4 相平面中相点的统计分布特性 32-34
3.3 本章小结 34-35
4 海底回波信号特征提取与分类分析 35-47
4.1 回波数据的构成 35-37
4.2 回波数据截取 37-40
4.3 相平面统计计算结果 40-45
4.4 相平面结果分析 45-47
5 研究结果总结及进一步工作展望 47-49
5.1 研究内容及研究结果总结 47-48
5.1.1 研究内容 47
5.1.2 研究结果 47-48
5.2 存在问题及进一步工作展望 48-49
致谢 49-50
参考文献 50-55
【DOI】 LunWen.ID:2.2008.39361
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