Page 8 - 应用声学2019年第4期

第 38 卷 第 4 期 Vol. 38, No. 4
2019 年 7 月 Journal of Applied Acoustics July, 2019

⋄ 李启虎院士八十华诞学术论文 ⋄

水声学中地声反演的新进展 ∗

尚尔昌 1,2†

(1 中国科学院声学研究所 北京 100190)
(2 中国科学院水声环境特性重点实验室 北京 100190)

摘要 地声反演自 20 世纪 70 年代以来一直是水声学中的热点问题，至今热度未减。然而，几乎所有的海底
反演工作都建立在假设的地声模型之上，因此反演得到的海底地声参数只是 “等效” 意义上的结果，而不是介
质本身的固有参数，尤其是海底衰减系数的频率特性会发生严重的畸变。该文通过重新回顾海底声学反射特
性的概念，给出所谓 “等效” 海底参数的物理意义；为了克服地声模型失配的困难，建议采用海底反射特性参
数 (P, Q) 来描述海底 (海底分层时用 P(f)、Q(f))；最后介绍两种能够提取海底介质真实衰减系数的新方法：
“WKB+P(f)” 方法和 “N×HHS” 方法。
关键词 地声反演，海底反射系数，模型失配，海底衰减系数
中图法分类号: O427.1 文献标识码: A 文章编号: 1000-310X(2019)04-0468-09
DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2019.04.001

Progress of geoacoustic inversion in underwater acoustics

SHANG Erchang 1,2

(1 Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
(2 Key Laboratory of Underwater Acoustic Environment, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)

Abstract Research on geoacoustic (GA) properties inversion has been a very active area in underwater
acoustics, since 1970s until today. Most of those approaches are “model-based”, thus only so-called “effective”
parameters can be obtained and critical distortion in α(f) exists due to “model-mismatching”. In this paper,
we recall the concept of bottom reflective coefficient and provide an explanation on the physical meaning of
“effective parameters”. In order to overcome the model-mismatching problem, we propose to use model-free
reflective parameters P and Q (P(f) and Q(f) for layered bottom). Two new approaches: “WKB+P(f)” and
“N×HHS” are introduced in order to invert the intrinsic α(f).
Key words Geoacoustic inversion, Bottom reflective coefficient, Model mismatch, Bottom attenuation coef-
ficient

2019-02-15 收稿; 2019-03-25 定稿
国家自然科学基金项目 (11174311, 11804363)
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作者简介: 尚尔昌 (1932- ), 男, 辽宁沈阳人, 教授, 研究方向: 水声物理。
† 通讯作者 E-mail: shangerchang32@aol.com