[发明专利]基于沉积层形成机理的陆坡海域海底地声参数获取方法

权利要求书

1.一种基于沉积层形成机理的陆坡海域海底地声参数获取方法，所述方法包括：

步骤1)从待探测的陆坡海域区域中选定一条等深线，然后确定平行于等深线方向的S1S3测线和垂直于等深线方向的S2S4测线；两条测线相交于测线的中点O1；

步骤2)根据S1S3测线上的海底声学参数的均匀分布特性，获取S1S3测线上的海底地声参数，从而得到中点O1的海底地声参数；

步骤3)根据中点O1的海底地声参数，以及S2S4测线上的海底地声参数的分段分布特性，分段计算S2S4测线上的海底地声参数；

步骤4)根据平行于等深线方向的海底地声参数的均匀分布特性，将S2S4测线上的每一段海底地声参数按平行于等深线方向进行扩展，由段及带，由带及面，从而获取待探测的陆坡海域区域的海底地声参数。

2.根据权利要求1所述的基于沉积层形成机理的陆坡海域海底地声参数获取方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：

海底地声参数反演是通过测量数据所携带的海底信息来反推海底模型参数，其代价函数E₁(m)为宽带非相干Bartlett匹配器：

式中，m为待反演的参数向量,包含沉积层厚度、沉积层声速和基底层声速三个量；N_f代表频率点数，H代表复共轭转置，p_n和q_n(m)分别为垂直阵接收的第n个频点的声压场向量和拷贝场向量；

在使用宽带非相干Bartlett匹配处理时，首先将海底衰减系数的经验值作为海底衰减系数α；按m的经验值给出m的搜索区间，使用模拟退火算法在区间上进行搜索，当(1)式中代价函数取最小值时，m值即为待反演的参数向量的最优解；

然后用传播损失最小二乘法反演海底衰减系数α：将m的最优解及实测水文参数作为声场模型的输入，得到数值仿真的不同距离r不同频点上的传播损失另外，通过海上试验数据计算得到距离r在不同频点上的传播损失

代价函数E₂为：

其中，和分别每一个频点的1/3倍频程上平均值；N代表待反演的测线或测段上的爆炸声源总数，n代表爆炸声源的序号，n＝1,2…N；海底衰减系数α的初始值为经验值，在α值的经验区间上进行遍历法搜索，当代价函数E₂取得最小值时，此时的α值为海底衰减系数的最优解；

则S1S3测线上的海底声学参数为待反演的参数向量m的最优解和海底衰减系数α的最优解，O1点的海底声学参数即为S1S3测线上的海底声学参数。