[发明专利]一种用于海底资源探测站位优化方法

说明书

本发明公开了一种用于海底资源探测站位优化方法。海底探测区域中多个站位采集多金属结核的实际品位值；在未被观测过中选取站位，获得每个未被观测过的站位的估计方差；求取整个资源探测区域D的估计方差求和，建立以下目标函数，从初始站位集合开始，遍历每个未被观测过的站位新增后满足目标函数最大化，由此不断新增站位完成优化。本发明方法能够利用有限的稀疏数据获得站位设置和布置更加合理准确，布设的站位能够在最大程度上提高资源量估计的可靠性。

技术领域

本发明涉及海洋资源探测领域的一种海底资源探测处理方法，具体的说是一种多金属结核探测站位优化方法。

背景技术

国际海底区域赋存着硫化物、钴结壳、多金属结核等多种矿产资源，由于被海水覆盖，与陆地矿产资源相比，勘探难度大、调查费用高。如何科学、合理、快速的布设调查测站是海底资源调查所面临的一个主要问题。我国的深海矿产资源勘探虽然起步晚，但发展快速，已在国际海底区域拥有3种资源(5个矿区)，是世界上资源类型最全、面积最大的国家。

海底资源探测一般通过在规划的站位取样估算整个区域的资源分布。长期以来，海底资源探测站位设计一般采用均匀网格方式，即把勘探区域划分成形状和面积大小相等的网格，在每个网格进行一次取样，对整个勘探区域的资源量分布进行估计。这种方式一方面没有充分利用历史探测数据，另一方面没有考虑海底资源的空间分布特征，因此效率相对较低，对人力、物力浪费较大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种海洋资源探测站位优化方法，以估计方差为参考进行处理优化，最能够获得准确设置海底资源探测站位，揭示海洋现象的数据。

如图1所示，本发明通过以下技术方案实现：

S1、在海底的资源探测区域D中多个不同站位的位置x₁，x₂...x_n采集获得多金属结核，并对每个站位采集的多金属结核测量获得实际品位值，多个站位的位置x₁，x₂...x_n构成了初始站位集合X_n；

S2、在资源探测区域D中未被观测过的位置区域中，均匀选取M个未被观测过的站位，第m个站位的位置用x_m表示，并可求取位置x_m处的估计方差

S3、处理获得资源探测区域D中每个未被观测过的站位x_m的估计方差

S4、然后求取整个资源探测区域D每个未被观测过的站位x_m的估计方差求和，估计方差和g(X_v)采用以下公式计算，以估计方差为指定的海底的资源探测区域D的多金属结核的品位估计性能进行衡量：

其中，表示站位x_m处多金属结核品位的估计值，表示在位置x_m处基于当前站位集合X_vn的估计方差；g(X_n)表示初始站位集合X_n对海底的资源探测区域D中未被观测过的站位的估计方差和；

S5、建立以下目标函数，从初始站位集合X_n开始，遍历M个未被观测过的站位的每个站位x_m新增到当前站位集合中，该新增一个站位x_m后使得新增后的站位集合满足目标函数最大化：

max[g(X_v)-g(X_v+1)]

X_v+1＝[x₁，x₂…x_n，…x_v+1]^T

x_m＝x_v+1