[发明专利]一种海底阶梯式地貌演化定量分析方法及系统

说明书

本发明涉及一种海底阶梯式地貌演化定量分析方法及系统。该方法包括：获取阶地边缘点的空间位置随时间的迁移变化数据；根据所述迁移变化数据，建立阶地地形参数演化过程与环境因子之间的第一定量计算模型；确定所述第一定量计算模型的参数；根据所述参数和所述第一定量计算模型，得到第二定量计算模型；根据所述第二定量计算模型，对海底阶梯式地貌形成的环境敏感因子及所述环境敏感因子的贡献度进行分析。本发明能够解决海底阶梯式地貌形成过程环境敏感因子分析难以定量的问题，提高海洋学家对阶梯式地貌所记录的关键环境信息提取和重建的精确度。

技术领域

本发明涉及海洋地质地球物理研究领域，特别是涉及一种海底阶梯式地貌演化定量分析方法及系统。

背景技术

岛礁周缘及陆架坡折带边缘普遍发育阶梯式地貌单元，这一独特的地貌类型不仅记录着沉积物堆积“基线”的时空分布范围，成为古海平面高精度重建、岸线变迁以及岛礁生态状况评估的重要分析依据，而且还记载着珊瑚礁的沉没过程，是生物礁淹没机理、气候演变、区域构造沉降等基础科学研究的重要信息窗口。因此，利用海底阶梯式地貌重建关键的海洋环境演变信息的研究越来越受到国内外海洋学家及海洋工程勘察人员的广泛关注。

但海底阶梯式地貌的形成过程往往依赖于沉积物垂向加积、横向进积或退积、海平面波动以及海底沉降等某一因素或多因素的联合控制形成，若不能确定海底阶梯式地貌的主控因素(敏感因子)，就无法准确的实现对海洋环境信息的准确提取。以往研究通常以定性的方法确定海底阶梯式地貌主控因素，缺少对海底阶梯式地貌环境敏感因子的定量分析手段，大大限制了海洋学家对阶梯式地貌所记录的关键环境信息提取和重建。

发明内容

本发明的目的是提供一种海底阶梯式地貌演化定量分析方法及系统，解决了海底阶梯式地貌形成过程环境敏感因子分析难以定量的问题，提高了海洋学家对阶梯式地貌所记录的关键环境信息提取和重建的精确度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种海底阶梯式地貌演化定量分析方法，包括：

获取阶地边缘点的空间位置随时间的迁移变化数据；

根据所述迁移变化数据，建立阶地地形参数演化过程与环境因子之间的第一定量计算模型；

确定所述第一定量计算模型的参数，所述参数包括地形因子坡度、海平面上升速率、基底构造沉降速率、垂向加积或侵蚀速率以及横向收缩速率；

根据所述参数和所述第一定量计算模型，得到第二定量计算模型；

根据所述第二定量计算模型，对海底阶梯式地貌形成的环境敏感因子及所述环境敏感因子的贡献度进行分析。

可选地，所述迁移变化数据包括水深、海平面上升值、海平面沉降量、初始边缘点位置、演化后边缘点位置、初始边缘点位置和演化后边缘点位置之间垂向距离、初始边缘点位置和演化后边缘点位置之间水平距离。

可选地，所述根据所述迁移变化数据，建立阶地地形参数演化过程与环境因子之间的第一定量计算模型，具体包括：

根据所述迁移变化数据，建立阶地地形参数演化过程与环境因子之间的第一定量计算模型：

其中，x,y分别为代表空间位置的经度和纬度，Φ为坡度，Sl_t‘为海平面上升速率，Su_t’为基底构造沉降速率，D_t‘为岛礁垂向加积或侵蚀速率，L_t’为E点横向收缩速率，t为演化的时间。

可选地，所述确定所述第一定量计算模型的参数，所述参数包括地形因子坡度、海平面上升速率、基底构造沉降速率、垂向加积或侵蚀速率以及横向收缩速率，具体包括：

采用高分辨率多波束测深声纳系统，确定地形因子坡度；