第2章
海洋超声波水槽实验

如何通过海洋声波探测数据获取海洋浅层沉积物类型是海洋声学探测的难题。本章首次通过10kHz主频声波在水泥、卵石、粗砂、细砂和淤泥5种底质中的物理模拟水槽实验，弥补了实验室样本检测的物理失真性和实际海洋实验的低信噪比等缺点。本章通过对实验数据进行分析计算发现，综合加权平均频率、瞬时频率属性和甜点属性可以很好地区分海底浅层沉积物的类型。其中，加权平均频率属性在5种底质上的数值呈阶梯变化，细砂的加权平均频率属性与粗砂和淤泥底质的有很大交集；瞬时频率属性可以最有效区分水泥、卵石、粗砂和淤泥底质，而对粗砂、细砂和淤泥底质的识别能力有限；甜点属性可以区分水泥、粗砂和淤泥3种底质，而对淤泥和细砂底质则无法进行精确划分。本章研究填补了这一领域的空白，为利用海洋超声和多波束方法直接对海底浅层沉积物物性探测划分提供了直接的参考数据，并为用海洋地震数据识别海底浅层沉积物提供了物理模拟基础。