《複雜底質環境下的多波束海底底質分類方法研究》是依託山東科技大學，由張凱擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：複雜底質環境下的多波束海底底質分類方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張凱
- 依託單位：山東科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前，使用多波束測量數據進行無監督海底底質分類時，回波特徵值易受到非均質海底底質的影響，導致分類結果準確性不足。同時，最優分類數目的選取主要依靠以統計參數為輔助的人工判斷，導致其準確性和客觀性不足。對此，本項目以基於多波束測量數據的海底底質分類為研究對象，探索客觀、準確的無監督海底底質自動分類方法。首先，針對特徵提取過程中非均質底質的干擾，使用假設檢驗方法對其進行探測，並用高斯混合模型提取不同底質的回波特徵值。其次，為準確處理波束入射角的顯著影響，將回波特徵值化為多維向量，並使用高斯混合模型加以表征。最後，在準確提取和表達回波強度特徵信息的前提下，基於統計理論，分析不同分類數量所得結果的後驗分布函式和模型複雜度，確定最優分類數量的選取方法。計畫通過以上研究，形成準確、客觀的無監督海底底質自動分類方法。研究成果可促進海底底質探測技術的提高，對海洋科學研究和工程套用有重要意義。
結題摘要
目前，使用多波束測量數據進行無監督海底底質分類時，回波特徵值易受到非均質海底底質的影響，導致分類結果準確性不足。對此，本項目以基於多波束測量數據的海底底質分類為研究對象，研究客觀、準確的無監督海底底質自動分類方法。為此，項目組通過海試實驗收集了南海典型海域（南海甘泉島、蜈支洲島）的多波束海底測量數據，以其作為實驗數據，並結合仿真數據，開展研究。首先，針對特徵提取過程中非均質底質的干擾，使用假設檢驗方法對其進行探測。其次，為準確處理波束入射角的顯著影響，將回波特徵值化為多維向量，並使用統計學習模型加以表征。此外，研究發現，在底質分類過程中，針對複雜海底底質環境，同時結合海底地形信息和回波強度信息，進而提取特徵向量，可有效提升分類準確率。本研究成果可促進海底底質探測技術的提高，對海洋科學研究和工程套用有重要意義。
