[发明专利]一种海底界面一维粗糙度谱计算方法

权利要求书

1.一种海底界面一维粗糙度谱计算方法，其特征在于所述方法包括以下五个步骤：

(1)将测量的海底界面一维粗糙度减去其平均值，得到相对于平均界面的海底界面起伏，保证计算得到的粗糙度谱无对应于空间频率为零的“直流”分量

h₁(x)＝h(x)-h_m(x) (1)

式中，x为等间隔的水平距离，h(x)表示测量的海底界面一维粗糙度，h_m(x)表示测量的海底界面一维粗糙度的平均值，h₁(x)表示去均值后的海底界面一维粗糙度；

(2)对h₁(x)进行预白化处理，得到h₂(x)，减小海底界面一维粗糙度的空间相关性；

(3)对预白化处理后的海底界面一维粗糙度h₂(x)加能量归一化的Hanning窗处理，得到h₃(x)，减少谱泄漏

式中，W(n)表示Hanning窗函数，N为测量的海底界面一维粗糙度对应的水平距离点数，h₂(x)为预白化处理后的h₁(x)；

(4)采用周期图法估计功率谱，得到海底界面一维粗糙度谱

式中，S(f)表示海底界面一维粗糙度谱，Δx表示水平距离间隔，H(f)为h₃(x)的傅里叶变换，f表示空间频率，N为测量的海底界面一维粗糙度对应的水平距离点数；

(5)采用幂率谱对计算得到的海底界面一维粗糙度谱S(f)进行拟合，计算海底界面一维粗糙度谱S(f)的谱指数和谱强度；在对数坐标系下，通过线性拟合得到一条直线，斜率对应于谱指数γ₁，截距对应于谱强度w₁

γ₁＝-k/10 (4)

w₁＝10^A/10 (5)

式中，k表示拟合直线的斜率，A表示拟合直线的截距。