[发明专利]一种扰动场元反演海底地形模型优势评价方法及系统

权利要求书

1.一种扰动场元反演海底地形模型优势评价方法，其特征在于，包括：

步骤1：确定海深正演扰动位一阶张量和扰动位二阶张量的有效积分半径；

步骤2：以步骤1确定的有效积分半径作为积分窗口半径，分别以目标海域格网海深为数据输入，正演扰动位一阶张量和扰动位二阶张量；

步骤3：以步骤2获得的目标海域扰动位一阶张量和扰动位二阶张量为输入，使用GMT软件“grdfft”命令计算目标海域扰动位一阶张量和扰动位二阶张量功率谱密度，然后分别比较扰动位一阶张量和扰动位二阶张量功率谱密度差异，功率谱密度越大即蕴含的海底地形信息频谱越丰富。

2.根据权利要求1所述的一种扰动场元反演海底地形模型优势评价方法，其特征在于，所述步骤1包括：

选择海面研究点，采用严格棱柱体积分方法，不断增大积分半径，直到正演扰动位一阶张量和扰动位二阶张量处于收敛状态，以此时积分半径作为有效积分半径：

采用严格棱柱体积分公式正演扰动位一阶张量可描述为

其中

式中，和分别表示海深正演的x、y和z方向扰动位一阶张量；G为地球引力位常数；ρ_c和ρ_w分别表示地壳密度和海水密度；(i_p,j_p)为研究点位置；(i,j)为流动点位置；h(i,j)为(i,j)点对应海深；d为海底地形参考面深度；l是研究点与流动点距离；(x,y,z)为流动点坐标；S_L和S_B表示经度和纬度方向中央区积分半径点数；△x和△y分别表示沿经度和纬度方向格网大小；

采用严格棱柱体积分公式正演扰动位二阶张量可描述为

式中，分别表示海深正演的xx、yy、zz、xy、xz、yz方向的扰动位二阶张量。

3.根据权利要求2所述的一种扰动场元反演海底地形模型优势评价方法，其特征在于，所述步骤2包括：使用(1)式和(3)式正演扰动位一阶张量和扰动位二阶张量。

4.根据权利要求1所述的一种扰动场元反演海底地形模型优势评价方法，其特征在于，所述步骤3中，功率谱密度的计算方法可描述为

PSD＝10·log₁₀(P) (4)

其中，PSD为功率谱密度；P代表不同波长的能量。

5.一种扰动场元反演海底地形模型优势评价系统，其特征在于，包括：

有效积分半径得出模块，用于确定海深正演扰动位一阶张量和扰动位二阶张量的有效积分半径；

正演扰动场元模块，用于以有效积分半径得出模块确定的有效积分半径作为积分窗口半径，分别以目标海域格网海深为数据输入，正演扰动位一阶张量和扰动位二阶张量；

功率谱密度计算模块，用于以正演扰动模块获得的目标海域扰动位一阶张量和扰动位二阶张量为输入，使用GMT软件“grdfft”命令计算目标海域扰动位一阶张量和扰动位二阶张量功率谱密度，然后分别比较扰动位一阶张量和扰动位二阶张量功率谱密度差异，功率谱密度越大即蕴含的海底地形信息频谱越丰富。

6.根据权利要求5所述的一种扰动场元反演海底地形模型优势评价系统，其特征在于，所述有效积分半径得出模块具体用于：

选择海面研究点，采用严格棱柱体积分方法，不断增大积分半径，直到正演扰动位一阶张量和扰动位二阶张量处于收敛状态，以此时积分半径作为有效积分半径：

采用严格棱柱体积分公式正演扰动位一阶张量可描述为

其中

式中，和分别表示海深正演的x、y和z方向扰动位一阶张量；G为地球引力位常数；ρ_c和ρ_w分别表示地壳密度和海水密度；(i_p,j_p)为研究点位置；(i,j)为流动点位置；h(i,j)为(i,j)点对应海深；d为海底地形参考面深度；l是研究点与流动点距离；(x,y,z)为流动点坐标；S_L和S_B表示经度和纬度方向中央区积分半径点数；△x和△y分别表示沿经度和纬度方向格网大小；

采用严格棱柱体积分公式正演扰动位二阶张量可描述为

式中，分别表示海深正演的xx、yy、zz、xy、xz、yz方向的扰动位二阶张量。