[發(fā)明專利]一種用于海底資源探測站位優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110378289.0
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113033908B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 朱心科;丁巍偉;初鳳友;章偉艷
• 申請（專利權）人: 自然資源部第二海洋研究所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種用于海底資源探測站位優(yōu)化方法，其特征在于：

S1、在海底的資源探測區(qū)域D中多個不同站位的位置x₁，x₂...x_n采集獲得多金屬結核，并對每個站位采集的多金屬結核測量獲得實際品位值，多個站位的位置x₁，x₂...x_n構成了初始站位集合X_n；

S2、在資源探測區(qū)域D中未被觀測過的位置區(qū)域中，均勻選取M個未被觀測過的站位，第m個站位的位置用x_m表示；

S3、處理獲得資源探測區(qū)域D中每個未被觀測過的站位x_m的估計方差

S4、然后求取整個資源探測區(qū)域D每個未被觀測過的站位x_m的估計方差求和：

其中，表示站位x_m處多金屬結核品位的估計值，表示在位置x_m處基于當前站位集合X_vn的估計方差；g(X_n)表示初始站位集合X_n對海底的資源探測區(qū)域D中未被觀測過的站位的估計方差和；

S5、建立以下目標函數(shù)，從初始站位集合X_n開始，遍歷M個未被觀測過的站位的每個站位x_m新增到當前站位集合中，該新增一個站位x_m后使得新增后的站位集合滿足目標函數(shù)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

其中，X_v表示新增前的當前站位集合，X_v+1表示新增后的站位集合，x_v+1表示新增的站位，v表示新增前的當前站位集合中的站位總數(shù)；

由此不斷新增站位完成優(yōu)化。

2.根據(jù)權利要求1的一種用于海底資源探測的站位優(yōu)化方法，其特征在于：

所述S3中，估計方差計算為：

U＝[γ(x_m，x₁) γ(x_m，x₂)，...，γ(x_m，x_n) 1]^T

其中，H為估計位置與已知站位見變異函數(shù)值組成的列向量，U表示Kriging估計方程系數(shù)矩陣，γ(x_i，x_j)為多金屬結核的品位值在任意兩個位置x_i、x_j處的變異函數(shù)。

3.根據(jù)權利要求2的一種用于海底資源探測的站位優(yōu)化方法，其特征在于：

所述的變異函數(shù)γ(x_i，x_j)按照以下方式處理設置：

先根據(jù)位置在x₁，x₂...x_n處的多金屬結核的實際品位值z(x₁)，z(x₂)，……，z(x_n)按以下公式的試驗變異函數(shù)處理獲得試驗變異數(shù)據(jù)：

h＝|x_i-x_j|

其中，h為位置x_i和位置x_j之間的距離；N(h)為位置之間距離為h的觀測值的對數(shù)；表示距離h下的試驗變異數(shù)據(jù)；

由試驗變異函數(shù)數(shù)據(jù)，采用加權最小二乘方法進行參數(shù)擬合，對以下公式的理論變異函數(shù)求解獲得理論變異數(shù)據(jù)γ(h_p)作為變異函數(shù)γ(x_i，x_j)輸出結果：

其中，h_p表示第p個距離，N(h_p)表示距離為h_p的對數(shù)，k表示距離數(shù)量的總數(shù)，p表示距離數(shù)量的序號，β^*(c₀、c_s、a_s)為關于塊金常數(shù)c₀、基臺值c_s和變程a_s的變異參數(shù)函數(shù)，γ(h_p)表示距離h_p的理論變異數(shù)據(jù)。