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基于声学纯像元与混合像元的多波束海底底质分类研究的任务书
任务书
题目：基于声学纯像元与混合像元的多波束海底底质分类研究
研究背景与意义：
随着海洋资源的日益减少和人类对海洋经济利益的不断追求，海洋资源的开发和利用越来越反映出其重要性和紧迫性。海洋地质环境是海洋资源开发和利用的基础，海底地质结构和海底底质成分是海洋环境保护、航海安全等领域的关键研究内容。
多波束测量技术作为一种先进的海洋地球物理技术，已经成为了现代海洋地质勘探研究的重要工具。通过多波束测量技术，可以获取到具有大量位置、深度和bathymetry等信息的高精度海底地形数据。但是，多波束测量技术获得的海底地形数据只是一个表征海底地形的质量指标，并不能直接反映海底底质成分的信息。因此，如何将多波束测量技术中获取的底质数据进行有效分类和解释，对于海洋资源的科学发掘和环境保护都有重要意义。
本课题主要研究基于声学纯像元与混合像元的多波束海底底质分类方法，旨在开发出一种有效且可靠的底质分类技术，以供海洋资源勘探和环境保护等领域使用。
研究内容：
1.综述海洋地质基础知识和多波束测量技术的原理和特点；
2.研究基于多波束测量技术的声学纯像元技术和混合像元技术，并确定其在海底底质分类中的运用；
3.研究多波束海底底质的特性，并分析声学纯像元和混合像元对海底底质的反演结果；
4.建立多波束海底底质分类的评价体系，评估所提出的声学纯像元和混合像元方法的效果；
5.在海底地质环境下，对一定面积的海底地形数据进行底质分类研究，验证声学纯像元和混合像元方法的准确性和可靠性。
预期目标：
1.提出一种基于声学纯像元与混合像元的多波束海底底质分类方法，为海洋资源的开发和环境保护提供可靠的技术支持；
2.确定海底底质分类的关键参数，建立科学合理的分类评价体系；
3.研究海底底质特性，为研究海底地质研究提供可靠的数据支持；
4.完成一项有关海底地形多波束底质分类技术的科学研究工作；
5.收集相关数据，并完成数据分析和处理的工作。
研究时间计划：
阶段一：文献调研与综述研究（15天）
1.综述海洋地质基础知识和多波束测量技术的原理和特点；
2.调研目前基于声学纯像元与混合像元的海底底质分类方法的研究进展；
阶段二：研究基于声学纯像元与混合像元的多波束海底底质分类方法（20天）
1.研究基于多波束测量技术的声学纯像元技术和混合像元技术，并确定其在海底底质分类中的运用；
2.对单波束和多波束反演模型进行建模和分析；
3.对应答矩阵法与反演滤波法进行比较分析。
阶段三：选取样区建立评价体系，仿真与实验（30天）
1.建立多波束海底底质分类的评价体系，评估所提出的声学纯像元和混合像元方法的效果；
2.在海底地质环境下，对一定面积的海底地形数据进行底质分类研究，验证声学纯像元和混合像元方法的准确性和可靠性。
阶段四：数据分析与成果撰写（30天）
1.对研究结果和数据进行分析，得出相关的结论；
2.撰写研究报告、论文或专利。
注：以上时间计划可能会因研究进展情况发生适当调整。
研究要求：
1.具有地球物理、海洋科学、计算机科学等相关专业自治大学硕士或以上学位研究生；
2.具有扎实的数学和物理学基础及良好的英语读写能力；
3.具有地球物理探测、海洋地质勘探等领域工作或研究经验的优先。
参考文献：
1.Charette,M.A.,&Smith,K.L.(2010).TheVolumeofEarth’sOcean.ScientificAmerican,302(1),46-53.
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4.Kriegsman,L.M.,etal.(2012).Sedimentaryclassificationoftheshallow-marineenvironmentbasedonanANFISmodelandremotelysenseddata.JournalofMarineSystems,92,36-47.