[发明专利]多线段最小二乘拟合计算海洋跃层特征值的方法

摘要

本发明公开了多线段最小二乘拟合计算海洋跃层特征值的方法。该方法包括以下步骤：(1)建立由A、B、C、D四条线段组成的数据剖面结构模型；(2)用临界值和最小二乘相结合的方法确定A、B、C、D四条线段的最佳相交点a、b、c；(3)根据a、b、c三点的深度、深度差及所在深度的实测数据，可计算出海洋跃层的特征值，即跃层的深度、厚度、强度。本发明实施例显示该方法对深海区、陆架坡折区和浅海区的温跃层拐点确定准确，刻画的跃层结构均与实际剖面结构吻合良好，用本发明方法计算跃层特征值无需因水深的不同而改变跃层评判标准或更换计算方法，具有对海洋跃层自动识别率高的特点。

主权项

多线段最小二乘拟合计算海洋跃层特征值的方法，其主要特征在于包括以下步骤：(1)建立由A、B、C、D四条线段组成的数据剖面结构模型；所述A线段代表上均匀层，所述B线段代表第一跃层，所述C线段代表第二跃层，所述D线段代表下均匀层；所述A、B、C、D四条线段的数学表达如下：$t_{z_i}=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\β}& z_i\≤a\\ r_1(z_i-a)+\mathrm{\β}& a\<z_i\≤b\\ r_2(z_i-c)+t_c& b\<z_i\≤c\\ r_3(z_i-d)+t_d& z_i>c\end{array}\right.---\left(1\right)$在公式(1)中，为拟合计算的数据；z_i为深度数据，a为A、B线段的相交点，即第一跃层上界点深度；b是B、C线段的相交点，即第一跃层下界点深度，同时也是第二跃层的上界点深度；c是C、D线段的相交点，即第二跃层下界点深度，同时也是下均匀层上界点深度；β是上均匀层的平均值，且r₁为B线段的斜率，即代表第一跃层强度；r₂为C线段的斜率，即代表第二跃层强度；r₃是线段D的斜率；t_c是c点的实测数据，t_d是d点的实测数据。(2)确定A、B、C、D四条线段的最佳相交点a、b、c的方法：选用临界值确定C、D线段的相交点c和暂定的A、B线段的相交点a’；用a’和c之间的实测数据与拟合数据的方差最小值暂定B、C线段的相交点b’；用b’以浅的实测数据与拟合数据的方差最小值确定A、B线段的相交点a；用a和c之间的实测数据与拟合数据的方差最小值确定B、C线段的相交点b；(3)根据a、b、c三点的深度、深度差及对应深度的观测数据，计算海洋跃层的特征值，即跃层的深度、厚度、强度。