浅海流速场声层析反演方法的研究

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1、谨以此论文献给我的导师、同学以及所有关心和帮助过我的人——刘旭东浅海流速场的声层析反演方法研究学位论文完成日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得（注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日-------------------------

2、--------------------------------------------学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下事项：1、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。2、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”用于出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。（保密的学位论文在解密后适用

3、本授权书）学位论文作者签名：导师签字：签字日期：年月日签字日期：年月日浅海流速场的声层析反演方法研究摘要用声层析方法对海洋环境参数的反演是国内外研究的重点，而且在40年的研究中，相关理论和实验都取得了较大的进展。如何能够准确和快速的反演需要的海洋环境参数是该领域的重点，在这方面的突破具有非常高的理论和应用价值，我们对海洋环境参数的空间和时间变化的监测将会更加简便和迅捷，对于浩瀚海洋的了解将会更加容易。真实的海洋环境复杂多变，尤其是海水流动对海洋中声信号的传播将会产生一定的影响，本文致力于对海水流速的声层析反演方法研究。本文采用射线理论为依据，海水流速会对沿固定声线路径的声

4、信号的传播时间产生影响，本文基于此条件下，结合射线走时声层析方法，经验正交函数和匹配方法，采用全局搜索的遍历法来进行流速剖面的反演研究。本文主要对2010年胶州湾声学测量数据进行反演与分析。利用实测的定点ADCP流速数据，采用经验正交函数方法，对流速的垂直结构信息进行了有效的提取。由于流速的矢量性，在不考虑上升流和下降流的情况下，本文将流速分为东西方向的流速和南北方向上的流速，利用三条实验船的互易传播声数据反演得到了它们之间的垂直流速剖面，来获得一段时间内的胶州湾口流速剖面的大小与方向的变化，并与实际的走航船的ADCP数据进行对比。然后针对各站点实验船位置不同导致两端流速

5、剖面变化相差大的问题，采用分段等效的方法，将分段距离加入到反演中，得到了水平不均匀分布流速剖面的反演结果，与实测流速数据和胶州湾流场结构特点进行比较分析。关键词：射线走时声层析；经验正交函数；遍历法；水平不均匀TheAcoustictomographyInversionmethodofShallowWaterCurrentAbstractItisaveryhotfieldtoinversethemarineenvironmentparametersbyusingacousticmethodsintheworld.Afterthepast40yearsofresearch,

6、thegreatprogresshasbeenmadeinthetheoryandexperiment.Thefocusofworkinthisfieldishowtoobtaintheparametersexactlyandfast,thebreakthroughinthisareahasaveryhightheoreticalandpracticalvalues.ThemonitorofourspatialandtemporalvariabilityofmarineenvironmentalparameterswillbemoreeasyandfastandItwil

7、lhelppeopleunderstandthevastoceaneasily.Therealoceanacousticpropagationenvironmentiscomplexandvariable,especiallytheperturbationofcurrentprofileshavehugeeffectsonthespreadoftheacousticsignal,thisarticleiscommittedtotheacoustictomographyinversionofthecurrentprofiles.