Caracterización del fondo marino utilizando datos de retrodispersión de ecosondas multihaz: metodología y resultados en el Mar del Norte
Autores: Amiri-Simkooei, Alireza R.; Koop, Leo; van der Reijden, Karin J.; Snellen, Mirjam; Simons, Dick G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Caracterización del fondo marino utilizando datos de retrodispersión de ecosondas multihaz: metodología y resultados en el Mar del Norte
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Caracterización del fondo marino
Ecosonda multihaz
Datos de retrodispersión
Algoritmo de inversión
Parámetros geoacústicos
Tamaño medio de grano de sedimento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La caracterización del fondo marino utilizando datos de retrodispersión de un ecosonda multihaz (MBES) es un campo de investigación activo. La curva de retrodispersión observada (OBC) se utiliza en un algoritmo de inversión con modelos basados en la física disponibles para determinar los parámetros geoacústicos del fondo marino. Una complicación es que la OBC no puede acoplarse directamente a la curva de retrodispersión modelada (MBC) debido a la corrección de sonares no calibrados. Generalmente se requieren muestras de referencia en áreas específicas para estimar la curva de calibración angular (ACC) antes de la inversión. Primero intentamos estimar la ACC del MBES sin muestreo de agarre utilizando el método de aproximación de spline cúbico de mínimos cuadrados implementado en un algoritmo de optimización de evolución diferencial. Luego, los parámetros geoacústicos se invierten en toda el área utilizando las OBC corregidas por la ACC estimada. Los resultados indican que se requiere buscar al menos tres parámetros geoacústicos, que incluyen el tamaño medio de grano del sedimento, el parámetro de rugosidad y el parámetro de retrodispersión volumétrica. Los tamaños medios de grano invertidos están en acuerdo con las muestras de agarre, lo que indica la fiabilidad y estabilidad del método propuesto. Además, se investiga la interacción entre los parámetros geoacústicos y las clases acústicas bayesianas. Se observa que los valores de retrodispersión más altos, y por ende, las clases acústicas más altas, no deben atribuirse únicamente a sedimentos (ligeramente) más gruesos, especialmente en un entorno sedimentario homogéneo como el Brown Bank, en el Mar del Norte. Las clases acústicas más altas también deben atribuirse a una mayor rugosidad del fondo marino y a parámetros de retrodispersión volumétrica, que probablemente no son intrínsecos solo a las características del sedimento, sino también a otros factores contribuyentes.
Descripción
La caracterización del fondo marino utilizando datos de retrodispersión de un ecosonda multihaz (MBES) es un campo de investigación activo. La curva de retrodispersión observada (OBC) se utiliza en un algoritmo de inversión con modelos basados en la física disponibles para determinar los parámetros geoacústicos del fondo marino. Una complicación es que la OBC no puede acoplarse directamente a la curva de retrodispersión modelada (MBC) debido a la corrección de sonares no calibrados. Generalmente se requieren muestras de referencia en áreas específicas para estimar la curva de calibración angular (ACC) antes de la inversión. Primero intentamos estimar la ACC del MBES sin muestreo de agarre utilizando el método de aproximación de spline cúbico de mínimos cuadrados implementado en un algoritmo de optimización de evolución diferencial. Luego, los parámetros geoacústicos se invierten en toda el área utilizando las OBC corregidas por la ACC estimada. Los resultados indican que se requiere buscar al menos tres parámetros geoacústicos, que incluyen el tamaño medio de grano del sedimento, el parámetro de rugosidad y el parámetro de retrodispersión volumétrica. Los tamaños medios de grano invertidos están en acuerdo con las muestras de agarre, lo que indica la fiabilidad y estabilidad del método propuesto. Además, se investiga la interacción entre los parámetros geoacústicos y las clases acústicas bayesianas. Se observa que los valores de retrodispersión más altos, y por ende, las clases acústicas más altas, no deben atribuirse únicamente a sedimentos (ligeramente) más gruesos, especialmente en un entorno sedimentario homogéneo como el Brown Bank, en el Mar del Norte. Las clases acústicas más altas también deben atribuirse a una mayor rugosidad del fondo marino y a parámetros de retrodispersión volumétrica, que probablemente no son intrínsecos solo a las características del sedimento, sino también a otros factores contribuyentes.