[发明专利]一种基于地形数据的海底热液区沉积物分布模拟方法

权利要求书

1.一种基于地形数据的海底热液区沉积物分布模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：选择研究区；

步骤2：搜集研究区地形数据并进行栅格化；

步骤3：对研究区地形栅格进行洼地填充，并判断研究区内是否存在凹陷盆地，若无则直接进入下一步，若存在则对凹陷盆地范围进行提取；

步骤4：使用流向分析工具获取研究区沉积物重力搬运方向栅格；

步骤5：基于步骤4获取的沉积物重力搬运方向栅格，通过流量分析工具模拟计算出研究区沉积物汇集量栅格；

步骤6：对步骤5获取的研究区沉积物汇集量栅格进行重分类，并根据重分类结果分别进行缓冲区分析，生成沉积物富集区；

步骤7：综合凹陷盆地范围和沉积物富集区，圈定研究区沉积物分布范围。

2.根据权利要求1所述的海底热液区沉积物分布模拟方法，其特征在于：步骤2中所述研究区地形数据栅格化方法具体为：使用原始地形XYZ数据创造TIN，其中投影方式选择Geographic-World-WGS 1984，然后使用TIN转栅格工具生成研究区地形栅格数据，其中插值方式选择双线性插值。

3.根据权利要求1所述的海底热液区沉积物分布模拟方法，其特征在于：步骤3中所述研究区内凹陷盆地存在判断及范围提取方法具体为：使用ArcGIS的填洼工具对研究区地形栅格进行洼地填充，然后将无洼地地形栅格数据以离散颜色模式显示，此时凹陷盆地会显示为一定范围的单色区域，若图中存在明显的单色区域，则意味着研究区内存在凹陷盆地，将这些单色区域各自进行边界提取，获取研究区凹陷盆地范围；若图中无明显的单色区域，则意味着研究区内不存在凹陷盆地。

4.根据权利要求1所述的海底热液区沉积物分布模拟方法，其特征在于：步骤4中所述沉积物重力搬运方向栅格获取方法具体为：使用ArcGIS的流向分析工具对步骤3中进行洼地填充后的地形栅格数据进行分析，获取研究区沉积物重力搬运方向栅格，该结果指示研究区各栅格处沉积物在地形作用下进行搬运的方向。

5.根据权利要求1所述的海底热液区沉积物分布模拟方法，其特征在于：步骤5中所述沉积物汇集量栅格模拟计算方法具体为：将步骤4中获取的沉积物重力搬运方向栅格作为输入数据，通过ArcGIS的流量分析工具对沉积物的搬运-富集过程进行分析，获取研究区沉积物汇集量栅格，该结果可指示研究区各栅格处的沉积物富集程度，是对沉积物分布进行模拟的依据。

6.根据权利要求1所述的海底热液区沉积物分布模拟方法，其特征在于：步骤5中的研究区沉积物汇集量栅格模拟计算过程中，添加研究区沉积物沉降速率栅格作为权重栅格数据，依据各个栅格处实际的沉积物沉降速率，按比例将各栅格赋予不同的权重值。

7.根据权利要求1所述的海底热液区沉积物分布模拟方法，其特征在于：步骤6中所述对研究区沉积物汇集量栅格进行重分类时，其分类指标制定应遵循如下原则：

(1)根据沉积物汇集量栅格数据实际范围确定重分类指标最小阈值，通常可取沉积物汇集量最大值的10％-30％。

(2)将小于最小阈值的沉积物汇集量栅格赋予空值。

(3)将大于最小阈值的栅格等比例划分为n类，并按照沉积物汇集量从小到大依次赋值为1,2,…,n。

(4)最小阈值与分类数目可根据研究区实际特性做出适当调整。

8.根据权利要求1所述的海底热液区沉积物分布模拟方法，其特征在于：步骤6中所述沉积物汇集量重分类结果缓冲区分析方法具体为：对进行重分类后的沉积物汇集量栅格进行矢量化，则按照重分类赋值相应的生成了n类线要素；使用缓冲区分析工具分别对其进行分析，随着重分类赋值的增大，对应的缓冲区半径也随之增大；将获取的一系列缓冲区作为沉积物富集区。