一种经典底质分类与高频环境声学底质分类的转换方法与流程

本发明属于海洋底质分类，尤其是一种经典底质分类与高频环境声学底质分类的转换方法。

背景技术：

1、海底底质是海洋环境的主要组成部分，了解及认知海底底质，在海洋科学研究、海洋工程建设、海洋开发利用、海底资源开发、海洋渔业、港口航道建设等方面具有重要的作用。

2、不同底质分类方法的命名规则、粒级标准等均存在差异，不利于不同分类数据之间的相互转换及数据融合。wentworth粒度分类法是海洋科学研究中被广泛应用的底质分类方法。该方法依据底质沉积物粒径直径(d，单位mm)，计算相应φ值(φ＝–log2d)，通过划分φ值间隔进行底质分类。依据wentworth粒度分类法可将底质粗分为岩、石、沙、泥，进一步细化可分为岩、卵石、极粗砾、粗砾、中砾、细砾、极细砾、极粗砂、粗砂、中砂、细砂、极细砂、粗粉砂、中粉砂、细粉砂、极细粉砂、粘土。海图底质类型根据粒径直径分为：一级分类命名岩、石、砂、泥四种和二级分类命名岩、卵石、圆砾、砾、粗砂、中砂、细砂、淤泥、粘土九种。wentworth底质分类与海图底质分类存在对应关系，满足底质类型间的相互转换。因此，符合wentworth及海图底质分类标准的数据资源相对比较丰富。

3、高频环境声学底质分类是面向更广泛声学应用专门开发的底质类型数据库，通过给定的φ值来描述底质类型。这些底质类型与声传播的密度比、声速比、损失参数、体积参数、谱强度、谱指数等参数存在对应关系，可用于声传播前向损失和后向散射强度的计算，具有重要的应用价值。

4、由于经典wentworth底质分类、海图底质分类和高频环境声学底质分类在分类标准、命名及取值范围等方面均存在一些差异，因此，前期采用经典底质分类制作的底质数据产品不能直接应用于声学参数计算，导致可面向声学应用的底质产品十分缺乏。如何将经典底质分类数据转换为高频声学底质分类是目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种经典底质分类与高频环境声学底质分类的转换方法，实现了从国际广泛应用的wentworth底质分类以及标准海图底质分类向高频声学底质分类的转换，有利于将传统底质分类数据资源，转换为可应用于声学参数模型计算的底质产品，拓展了传统底质分类产品在声学领域的应用，同时大大丰富了可用于声学参数计算的底质数据来源。

2、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

3、一种经典底质分类与高频环境声学底质分类的转换方法，包括以下步骤：

4、步骤1、根据粒级范围，将经典wentworth底质分类的极粗砾、粗砾、中砾、细砾、极细砾和粘土转换到高频环境声学底质分类的卵石/砾石/圆砾、砂质砾、粘土；

5、步骤2、将wentworth底质分类的岩、卵石、极粗砂、粗砂、中砂、细砂、极细砂、粗粉砂、中粉砂、细粉砂和极细粉砂根据粒级范围或φ值区间进行处理，转换到高频环境声学底质分类的粗岩、岩、卵石/砾石/圆砾、极粗砂、泥质砂质砾、粗砂/砾质砂、砾质泥质砂、中砂/砂、泥质砾、细砂/粉砂质砂、泥质砂、极细砂、粘土质砂、粗粉砂、砾质泥/砂质粉砂、中粉砂/砂-粉砂-粘土、砂质泥/粉砂、细粉砂/粘土质粉砂、砂质粘土、极细粉砂和粉砂质粘土；

6、步骤3、根据海图底质分类与高频环境声学底质分类之间的粒级范围对应关系，将高频环境声学底质分类转换到海图底质分类。

7、而且，所述步骤1中极粗砾+粗砾+中砾对应hfeva底质分类的卵石/砾石/圆砾(8mm＜d＜64mm)；细砾和极细砾的转换方法为：细砾+极细砾对应hfeva底质分类的砂质砾(2mm＜d＜8mm)；粘土的转换方法为：粘土对应hfeva底质分类的粘土(d＜0.004mm)。

8、而且，所述步骤2中根据粒级范围进行转换的具体实现方法为：

9、wentworth底质分类中粒级范围＞512mm的岩转换为hfeva底质分类的粗岩；

10、粒级范围为256～512mm的岩和粒级范围为128～256mm的卵石转换为hfeva底质分类的岩；

11、粒级范围为64～128mm的卵石转换为hfeva底质分类的卵石/砾石/圆砾；

12、粒级范围为1～2mm的极粗砂分别转换为hfeva底质分类的极粗砂(1.414～2mm)和泥质砂质砾(1～1.414mm)；

13、粒级范围为0.5～1mm的粗砂分别转换为hfeva底质分类的粗砂/砾质砂(0.707～1mm)和砾质泥质砂(0.5～0.707mm)；

14、粒级范围为0.25～0.5mm的中砂分别转换为hfeva底质分类的中砂/砂(0.354～0.5mm)和泥质砾(0.25～0.354mm)；

15、粒级范围为0.125～0.25mm的细砂分别转换为hfeva底质分类的细砂/粉砂质砂(0.177～0.25mm)和泥质砂(0.125～0.177mm)；

16、粒级范围为0.063～0.125mm的极细砂分别转换为hfeva底质分类的极细砂(0.088～0.125mm)和粘土质砂(0.063～0.088mm)；

17、粒级范围为0.031～0.063mm的粗粉砂分别转换为hfeva底质分类的粗粉砂(0.044～0.063mm)和砾质泥/砂质粉砂(0.031～0.044mm)；

18、粒级范围为0.016～0.031mm的中粉砂分别转换为hfeva底质分类的中粉砂/砂-粉砂-粘土(0.022～0.031mm)和砂质泥/粉砂(0.016～0.022mm)；

19、粒级范围为0.008～0.016mm的细粉砂分别转换为hfeva底质分类的细粉砂/粘土质粉砂(0.011～0.016mm)和砂质粘土(0.008～0.011mm)；

20、粒级范围为0.004～0.008mm的极细粉砂分别转换为hfeva底质分类的极细粉砂(0.006～0.008mm)和粉砂质粘土(0.004～0.006mm)。

21、本发明的优点和积极效果是：

22、本发明通过将经典wentworth底质分类转换为高频环境声学底质分类，并根据海图底质分类与高频环境声学底质分类之间的粒级范围对应关系，实现海图底质分类向hfeva底质分类的转换。本发明设计合理，实现了从国际广泛应用的wentworth底质分类以及标准海图底质分类向高频声学底质分类的转换，有利于将传统底质分类数据资源，转换为可应用于声学参数模型计算的底质产品，拓展了传统底质分类产品在声学领域的应用，同时大大丰富了可用于声学参数计算的底质数据来源。

技术特征：

1.一种经典底质分类与高频环境声学底质分类的转换方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种经典底质分类与高频环境声学底质分类的转换方法，其特征在于：所述步骤1中极粗砾、粗砾、中砾的转换方法为：极粗砾+粗砾+中砾对应hfeva底质分类的卵石/砾石/圆砾；细砾和极细砾的转换方法为：细砾+极细砾对应hfeva底质分类的砂质砾；粘土的转换方法为：粘土对应hfeva底质分类的粘土。

3.根据权利要求1所述的一种经典底质分类与高频环境声学底质分类的转换方法，其特征在于：所述步骤2中根据粒级范围进行转换的具体实现方法为：

技术总结本发明涉及一种经典底质分类与高频环境声学底质分类的转换方法，通过将经典Wentworth底质分类转换为高频环境声学底质分类(HFEVA)，并根据海图底质分类与高频环境声学底质分类之间的粒级范围对应关系，实现海图底质分类向HFEVA底质分类的转换。本发明设计合理，实现了从国际广泛应用的Wentworth底质分类以及标准海图底质分类向高频声学底质分类的转换，有利于将传统底质分类数据资源，转换为可应用于声学参数模型计算的底质产品，拓展了传统底质分类产品在声学领域的应用，同时大大丰富了可用于声学参数计算的底质数据来源。技术研发人员：付盈,赵健,王耿峰,蒋莉,洪安东,贾俊涛,陈超,杨俊凤受保护的技术使用者：中国人民解放军92859部队技术研发日：技术公布日：2024/3/4