[發(fā)明專利]一種基于地形數(shù)據(jù)的海底熱液區(qū)沉積物分布模擬方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010023678.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN111259524A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶春輝;潘東雷;鄧顯明;廖時(shí)理;顧春華;張國堙;楊偉芳;黃永金;王明旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 自然資源部第二海洋研究所
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

1.一種基于地形數(shù)據(jù)的海底熱液區(qū)沉積物分布模擬方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：選擇研究區(qū)；

步驟2：搜集研究區(qū)地形數(shù)據(jù)并進(jìn)行柵格化；

步驟3：對(duì)研究區(qū)地形柵格進(jìn)行洼地填充，并判斷研究區(qū)內(nèi)是否存在凹陷盆地，若無則直接進(jìn)入下一步，若存在則對(duì)凹陷盆地范圍進(jìn)行提取；

步驟4：使用流向分析工具獲取研究區(qū)沉積物重力搬運(yùn)方向柵格；

步驟5：基于步驟4獲取的沉積物重力搬運(yùn)方向柵格，通過流量分析工具模擬計(jì)算出研究區(qū)沉積物匯集量柵格；

步驟6：對(duì)步驟5獲取的研究區(qū)沉積物匯集量柵格進(jìn)行重分類，并根據(jù)重分類結(jié)果分別進(jìn)行緩沖區(qū)分析，生成沉積物富集區(qū)；

步驟7：綜合凹陷盆地范圍和沉積物富集區(qū)，圈定研究區(qū)沉積物分布范圍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底熱液區(qū)沉積物分布模擬方法，其特征在于：步驟2中所述研究區(qū)地形數(shù)據(jù)柵格化方法具體為：使用原始地形XYZ數(shù)據(jù)創(chuàng)造TIN，其中投影方式選擇Geographic-World-WGS 1984，然后使用TIN轉(zhuǎn)柵格工具生成研究區(qū)地形柵格數(shù)據(jù)，其中插值方式選擇雙線性插值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底熱液區(qū)沉積物分布模擬方法，其特征在于：步驟3中所述研究區(qū)內(nèi)凹陷盆地存在判斷及范圍提取方法具體為：使用ArcGIS的填洼工具對(duì)研究區(qū)地形柵格進(jìn)行洼地填充，然后將無洼地地形柵格數(shù)據(jù)以離散顏色模式顯示，此時(shí)凹陷盆地會(huì)顯示為一定范圍的單色區(qū)域，若圖中存在明顯的單色區(qū)域，則意味著研究區(qū)內(nèi)存在凹陷盆地，將這些單色區(qū)域各自進(jìn)行邊界提取，獲取研究區(qū)凹陷盆地范圍；若圖中無明顯的單色區(qū)域，則意味著研究區(qū)內(nèi)不存在凹陷盆地。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底熱液區(qū)沉積物分布模擬方法，其特征在于：步驟4中所述沉積物重力搬運(yùn)方向柵格獲取方法具體為：使用ArcGIS的流向分析工具對(duì)步驟3中進(jìn)行洼地填充后的地形柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取研究區(qū)沉積物重力搬運(yùn)方向柵格，該結(jié)果指示研究區(qū)各柵格處沉積物在地形作用下進(jìn)行搬運(yùn)的方向。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底熱液區(qū)沉積物分布模擬方法，其特征在于：步驟5中所述沉積物匯集量柵格模擬計(jì)算方法具體為：將步驟4中獲取的沉積物重力搬運(yùn)方向柵格作為輸入數(shù)據(jù)，通過ArcGIS的流量分析工具對(duì)沉積物的搬運(yùn)-富集過程進(jìn)行分析，獲取研究區(qū)沉積物匯集量柵格，該結(jié)果可指示研究區(qū)各柵格處的沉積物富集程度，是對(duì)沉積物分布進(jìn)行模擬的依據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底熱液區(qū)沉積物分布模擬方法，其特征在于：步驟5中的研究區(qū)沉積物匯集量柵格模擬計(jì)算過程中，添加研究區(qū)沉積物沉降速率柵格作為權(quán)重柵格數(shù)據(jù)，依據(jù)各個(gè)柵格處實(shí)際的沉積物沉降速率，按比例將各柵格賦予不同的權(quán)重值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底熱液區(qū)沉積物分布模擬方法，其特征在于：步驟6中所述對(duì)研究區(qū)沉積物匯集量柵格進(jìn)行重分類時(shí)，其分類指標(biāo)制定應(yīng)遵循如下原則：

(1)根據(jù)沉積物匯集量柵格數(shù)據(jù)實(shí)際范圍確定重分類指標(biāo)最小閾值，通常可取沉積物匯集量最大值的10％-30％。

(2)將小于最小閾值的沉積物匯集量柵格賦予空值。

(3)將大于最小閾值的柵格等比例劃分為n類，并按照沉積物匯集量從小到大依次賦值為1,2,…,n。

(4)最小閾值與分類數(shù)目可根據(jù)研究區(qū)實(shí)際特性做出適當(dāng)調(diào)整。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底熱液區(qū)沉積物分布模擬方法，其特征在于：步驟6中所述沉積物匯集量重分類結(jié)果緩沖區(qū)分析方法具體為：對(duì)進(jìn)行重分類后的沉積物匯集量柵格進(jìn)行矢量化，則按照重分類賦值相應(yīng)的生成了n類線要素；使用緩沖區(qū)分析工具分別對(duì)其進(jìn)行分析，隨著重分類賦值的增大，對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)半徑也隨之增大；將獲取的一系列緩沖區(qū)作為沉積物富集區(qū)。