第2章
海洋超聲波水槽實驗

如何通過海洋聲波探測數據獲取海洋淺層沉積物類型是海洋聲學探測的難題。本章首次通過10kHz主頻聲波在水泥、卵石、粗砂、細砂和淤泥5種底質中的物理模擬水槽實驗，彌補了實驗室樣本檢測的物理失真性和實際海洋實驗的低信噪比等缺點。本章通過對實驗數據進行分析計算發現，綜合加權平均頻率、瞬時頻率屬性和甜點屬性可以很好地區分海底淺層沉積物的類型。其中，加權平均頻率屬性在5種底質上的數值呈階梯變化，細砂的加權平均頻率屬性與粗砂和淤泥底質的有很大交集；瞬時頻率屬性可以最有效區分水泥、卵石、粗砂和淤泥底質，而對粗砂、細砂和淤泥底質的識別能力有限；甜點屬性可以區分水泥、粗砂和淤泥3種底質，而對淤泥和細砂底質則無法進行精確劃分。本章研究填補了這一領域的空白，為利用海洋超聲和多波束方法直接對海底淺層沉積物物性探測劃分提供了直接的參考數據，并為用海洋地震數據識別海底淺層沉積物提供了物理模擬基礎。