一种海底沉积物再悬浮非线性动力过程原位数字化监测方法

摘要

本发明提供了一种海底沉积物再悬浮非线性动力过程原位数字化监测方法。其步骤包括利用海床基ADCP反演悬沙浓度，每个ADCP的探头作为一个信号源，从而得到悬沙浓度的时空分布。利用盲源分离技术对悬沙浓度进行分离。按照非线性动力学原理，运用时间序列重构悬沙浓度在状态空间中的轨道，将悬沙浓度信息转换为反映非线性动力学特性的关联维数、复杂度、最大Lyapunov指数、近似熵非线性指数，利用时间序列的非线性指数绘制出非线性趋势，来反映整个过程的非线性动力学特性变化。本发明实现了海底原位实时监测再悬浮过程中悬沙浓度变化的非线性动力学行为，为海底沉积物再悬浮过程机理研究提供了技术支撑，具有后续建立悬沙浓度变化模型，预测海底沉积物悬扬量的应用价值。

主权项

一种海底沉积物再悬浮非线性动力过程原位数字化监测方法，其特征在于，包括如下步骤：a、在海床基利用若干ADCP探头反演悬沙浓度，把每个ADCP探头所获得的悬沙浓度作为一个信号源，由信号源的时空分布得到悬沙浓度信号的时空分布； b、采用盲源分离方法剔除悬沙浓度时空分布信息中的平流和扩散作用，从而将再悬浮悬沙浓度信号分离出来；c、按照非线性动力学原理，运用时间序列重构沉积物再悬浮过程中悬沙浓度信号在状态空间中的轨道；d、将悬沙浓度信号转换为反映非线性动力学特性的关联维数、复杂度、最大Lyapunov指数和近似熵非线性指数；e、利用悬沙浓度信号时间序列的关联维数、复杂度、最大Lyapunov指数、近似熵非线性指数绘制出非线性趋势图，实现图形的实时显示、重现、实时分析，以反映整个过程的非线性动力学特性变化。