[發明專利]一種海底階梯式地貌演化定量分析方法及系統

有效

• 申請號: 202110054345.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112861322B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 馬本俊;秦志亮;高微;王飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學;青島海之聲科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明涉及一種海底階梯式地貌演化定量分析方法及系統。該方法包括：獲取階地邊緣點的空間位置隨時間的遷移變化數據；根據所述遷移變化數據，建立階地地形參數演化過程與環境因子之間的第一定量計算模型；確定所述第一定量計算模型的參數；根據所述參數和所述第一定量計算模型，得到第二定量計算模型；根據所述第二定量計算模型，對海底階梯式地貌形成的環境敏感因子及所述環境敏感因子的貢獻度進行分析。本發明能夠解決海底階梯式地貌形成過程環境敏感因子分析難以定量的問題，提高海洋學家對階梯式地貌所記錄的關鍵環境信息提取和重建的精確度。

技術領域

本發明涉及海洋地質地球物理研究領域，特別是涉及一種海底階梯式地貌演化定量分析方法及系統。

背景技術

島礁周緣及陸架坡折帶邊緣普遍發育階梯式地貌單元，這一獨特的地貌類型不僅記錄著沉積物堆積“基線”的時空分布范圍，成為古海平面高精度重建、岸線變遷以及島礁生態狀況評估的重要分析依據，而且還記載著珊瑚礁的沉沒過程，是生物礁淹沒機理、氣候演變、區域構造沉降等基礎科學研究的重要信息窗口。因此，利用海底階梯式地貌重建關鍵的海洋環境演變信息的研究越來越受到國內外海洋學家及海洋工程勘察人員的廣泛關注。

但海底階梯式地貌的形成過程往往依賴于沉積物垂向加積、橫向進積或退積、海平面波動以及海底沉降等某一因素或多因素的聯合控制形成，若不能確定海底階梯式地貌的主控因素(敏感因子)，就無法準確的實現對海洋環境信息的準確提取。以往研究通常以定性的方法確定海底階梯式地貌主控因素，缺少對海底階梯式地貌環境敏感因子的定量分析手段，大大限制了海洋學家對階梯式地貌所記錄的關鍵環境信息提取和重建。

發明內容

本發明的目的是提供一種海底階梯式地貌演化定量分析方法及系統，解決了海底階梯式地貌形成過程環境敏感因子分析難以定量的問題，提高了海洋學家對階梯式地貌所記錄的關鍵環境信息提取和重建的精確度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種海底階梯式地貌演化定量分析方法，包括：

獲取階地邊緣點的空間位置隨時間的遷移變化數據；

根據所述遷移變化數據，建立階地地形參數演化過程與環境因子之間的第一定量計算模型；

確定所述第一定量計算模型的參數，所述參數包括地形因子坡度、海平面上升速率、基底構造沉降速率、垂向加積或侵蝕速率以及橫向收縮速率；

根據所述參數和所述第一定量計算模型，得到第二定量計算模型；

根據所述第二定量計算模型，對海底階梯式地貌形成的環境敏感因子及所述環境敏感因子的貢獻度進行分析。

可選地，所述遷移變化數據包括水深、海平面上升值、海平面沉降量、初始邊緣點位置、演化后邊緣點位置、初始邊緣點位置和演化后邊緣點位置之間垂向距離、初始邊緣點位置和演化后邊緣點位置之間水平距離。

可選地，所述根據所述遷移變化數據，建立階地地形參數演化過程與環境因子之間的第一定量計算模型，具體包括：

根據所述遷移變化數據，建立階地地形參數演化過程與環境因子之間的第一定量計算模型：

其中，x,y分別為代表空間位置的經度和緯度，Φ為坡度，Sl_t‘為海平面上升速率，Su_t’為基底構造沉降速率，D_t‘為島礁垂向加積或侵蝕速率，L_t’為E點橫向收縮速率，t為演化的時間。

可選地，所述確定所述第一定量計算模型的參數，所述參數包括地形因子坡度、海平面上升速率、基底構造沉降速率、垂向加積或侵蝕速率以及橫向收縮速率，具體包括：

采用高分辨率多波束測深聲納系統，確定地形因子坡度；