一种基于多波束数据的海洋内波识别方法技术

本发明专利技术公开一种基于多波束数据的海洋内波识别方法，包括步骤1：获取包括多波束测深数据、多波束回波数据和多波束水体数据的多波束数据；步骤2：根据多波束数据获得海底地形图、回波图像和水体图像；步骤3：根据底地形图、回波图像和水体图像判断是否发生满足各自条件的特征，若是，则继续执行，否则判断未发生内波；步骤4：判断第一特征和第二特征发生地是否指向同一位置，若是，则继续执行，否则判断未发生内波；步骤5：判断第三特征发生地与第一特征、第二特征共同指向的同一位置是否相同，若是，则判断发生内波，否则，判断未发生内波。本发明专利技术可高效、快速、准确判断内波是否发生和发生位置。生位置。生位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多波束数据的海洋内波识别方法


[0001]本专利技术涉及海洋地震中内波识别
，具体涉及一种基于多波束数据的海洋内波识别方法。

技术介绍

[0002]内波(internal solitary wave ISW，中文亦称为内孤立波)是一种典型的大振幅非线性海洋波，其一般是在潮
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地形两者两者之间相互作用下所形成的。最近几十年来，在中国南海，尤其南海东北部发现了大量内波，该地区也成为研究内波的热点区域。南海东北部的内波一般被认为是在吕宋海峡生成后，经过南海北部深海区域传播至东沙环礁附近与东沙环礁地形相互作用，最后在陆架破碎耗散，整个全程超过500公里、历时超过4天。
[0003]当前对海洋内波的识别主要依靠合成孔径雷达的直接观测方法和海洋化学及地震海洋学的方法间接实现。在上述这两种方法中，到目前为止，内波的研究大多基于物理海洋观测、遥感观测或者数值模拟开展。物理海洋学的观测方法只能定点对流经海水的物性结构进行刻画。在流向的下游，海水结构可能受其他海洋现象的影响而发生改变，而定点观测无法对此进行记录，这是物理海洋学定点观测的局限。另外，海洋情况复杂，变化莫测，数值模拟无法真实反映。现场观测手段如锚系等可观察内波水下部分结构、演化等特征，但是观测成本高，对人员要求严格；并且不同锚系之间的空间位置差异大，空间分辨率低，在海底附近很难进行观测。此外，锚系设备易受海流的影响，比较容易丢失，造成不必要的损失。综上，现有对内波识别的方法复杂且往往有着严格的附加条件才开实现，实现过程繁琐复杂。/>
技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的提供一种基于多波束数据的海洋内波识别方法，其能够解决识别内波是否发生的问题。
[0005]实现本专利技术的目的的技术方案为：一种基于多波束数据的海洋内波识别方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1：获取多波束数据，多波束数据包括多波束测深数据、多波束回波数据和多波束水体数据；
[0007]步骤2：根据多波束测深数据、多波束回波数据和多波束水体数据分别对应得到海底地形图、回波图像和水体图像；
[0008]步骤3：判断海底地形图是否存在满足条件一的第一特征，判断回波图像是否存在满足条件二的第二特征，判断水体图像是否满足条件三的第三特征，若这三个条件均满足，则继续执行步骤4，否则，判断未发生内波，其中，条件一、条件二和条件三如下：
[0009]条件一：海底地形图中存在表征为规则条纹状伪影且在海底地形图中存在发生时延性强度抖动，
[0010]条件二：回波图像中存在表征为规则条纹状伪影且在回波图像中存在发生时延性
强度抖动，
[0011]条件三：水体图像的横向切片图像上存在表征为曲线状规则强回声且水体图像中存在发生时延性强度抖动且水体图像的纵向切片图像上存在表征为强回声，
[0012]步骤4：判断第一特征、第二特征和第三特征发生地是否指向同一位置，若是，判断发生内波，否则，判断未发生内波。
[0013]进一步地，第一特征、第二特征和第三特征发生地指向同一位置，其是指同一位置发生了同时满足条件一和条件二的所有特征和条件三中的时延性强度抖动，且在该位置上也发生了满足条件三中的水体图像的横向切片图像上存在表征为曲线状规则强回声与水体图像的纵向切片图像上存在表征为强回声。
[0014]进一步地，在步骤1中，若获取的多波束数据为未解码数据，则对多波束数据解码成明码。
[0015]进一步地，所述判断第一特征、第二特征和第三特征发生地是否指向同一位置，若是，判断发生内波，否则，判断未发生内波，其按以下顺序进行：
[0016]步骤41：判断第一特征和第二特征发生地是否指向同一位置，若是，则执行步骤42，否则，判断未发生内波；
[0017]步骤42：判断第三特征发生地与第一特征、第二特征共同指向的同一位置是否相同，若是，则判断发生内波，否则，判断未发生内波。
[0018]进一步地，所述判断第一特征、第二特征和第三特征发生地是否指向同一位置，若是，判断发生内波，否则，判断未发生内波，其按以下顺序进行：
[0019]步骤51：判断第一特征和第三特征发生地是否指向同一位置，若是，则执行步骤52，否则，判断未发生内波；
[0020]步骤52：判断第二特征发生地与第一特征、第三特征共同指向的同一位置是否相同，若是，则判断发生内波，否则，判断未发生内波。
[0021]进一步地，所述判断第一特征、第二特征和第三特征发生地是否指向同一位置，若是，判断发生内波，否则，判断未发生内波，其按以下顺序进行：
[0022]步骤61：判断第二特征和第三特征发生地是否指向同一位置，若是，则执行步骤62，否则，判断未发生内波；
[0023]步骤62：判断第一特征发生地与第二特征、第三特征共同指向的同一位置是否相同，若是，则判断发生内波，否则，判断未发生内波。
[0024]进一步地，在步骤2中，所述根据多波束测深数据、多波束回波数据和多波束水体数据分别对应得到海底地形图、回波图像和水体图像，其具体实现包括：
[0025]对多波束测深数据、多波束回波数据和多波束水体数据分别进行精细处理，对应得到各项参数校正后的海底地形图、回波图像和水体图像，
[0026]其中，精细处理包括对多波束测深数据的滤波和去噪处理，对多波束回波数据的归位计算、辐射畸变改正、归一化强度处理，对波束水体数据的纵向切片、横向切片堆栈处理。
[0027]本专利技术的有益效果为：本专利技术只需要借助多波束数据即可识别内波是否发生，整个过程相比于现有方法能够大大简化计算量和执行的繁琐，并且能够更为准确判断内波是否发生以及发生的准确位置。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的流程示意图；
[0029]图2为条件一中的海底地形图中存在表征为规则条纹状伪影的示意图；
[0030]图3为条件一中的海底地形图中存在发生时延性强度抖动的示意图；
[0031]图4为条件二中回波图像中存在表征为规则条纹状伪影的示意图；
[0032]图5为条件二中回波图像中存在发生时延性强度抖动的示意图；
[0033]图6为条件三中的水体图像的横向切片图像上存在表征为曲线状规则强回声的示意图；
[0034]图7为条件三中的水体图像中存在发生时延性强度抖动的示意图；
[0035]图8为条件三中的水体图像的纵向切片图像上存在表征为强回声的示意图。
具体实施方式
[0036]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多波束数据的海洋内波识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：获取多波束数据，多波束数据包括多波束测深数据、多波束回波数据和多波束水体数据；步骤2：根据多波束测深数据、多波束回波数据和多波束水体数据分别对应得到海底地形图、回波图像和水体图像；步骤3：判断海底地形图是否存在满足条件一的第一特征，判断回波图像是否存在满足条件二的第二特征，判断水体图像是否满足条件三的第三特征，若这三个条件均满足，则继续执行步骤4，否则，判断未发生内波，其中，条件一、条件二和条件三如下：条件一：海底地形图中存在表征为规则条纹状伪影且在海底地形图中存在发生时延性强度抖动，条件二：回波图像中存在表征为规则条纹状伪影且在回波图像中存在发生时延性强度抖动，条件三：水体图像的横向切片图像上存在表征为曲线状规则强回声且水体图像中存在发生时延性强度抖动且水体图像的纵向切片图像上存在表征为强回声，步骤4：判断第一特征、第二特征和第三特征发生地是否指向同一位置，若是，判断发生内波，否则，判断未发生内波。2.根据权利要求1所述的基于多波束数据的海洋内波识别方法，其特征在于，第一特征、第二特征和第三特征发生地指向同一位置，其是指同一位置发生了同时满足条件一和条件二的所有特征和条件三中的时延性强度抖动，且在该位置上也发生了满足条件三中的水体图像的横向切片图像上存在表征为曲线状规则强回声与水体图像的纵向切片图像上存在表征为强回声。3.根据权利要求1所述的基于多波束数据的海洋内波识别方法，其特征在于，在步骤1中，若获取的多波束数据为未解码数据，则对多波束数据解码成明码。4.根据权利要求1所述的基于多波束数据的海洋内波识别方法，其特征在于，所述判断第一特征、第二特征和第三特征发生地是否指向同一位置，若是，判断发生内波，否则，判断未发生内波，其按以下顺序进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：马金凤，张宝金，易海，姚会强，韦振权，杨永，彭莉虹，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室广州，
类型：发明
国别省市：