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聲學正向反射係數之不確定性探討

Uncertainty analysis of acoustical normal incidence reflection from seabed

作者:黎光昀
畢業學校:國立中山大學
出版單位:國立中山大學
核准日期:2016-01-15
類型:Electronic Thesis or Dissertation
權限:Copyright information available at source archive--National Sun Yat-sen University....

中文摘要

水下聲學的應用非常為廣泛,不管是海洋資源探索或是空難、船難調查,甚至水下考古等範疇都在其應用內。其中海底剖面探測系統為現行量測海洋地質方法之一,此系統在調查海洋沉積物之物理特性和結構方面扮演非常重要的角色,但是使用此方法,配有拍發與接收換能器的載具必定離底床有一段距離,因此可能造成計算反射係數上的誤差,因此找出造成誤差的主要原因,並提高計算底床反射係數精準度是值得探討的問題。
本研究為探討底床反射係數估算的誤差來源,因此使用自行開發的底質剖面儀以量測底床反射係數,並針對底床反射係數公式中所引用的兩個理論進行驗證。首先針對聲波在水層傳遞過程中,是否受水文環境變化影響,進而影響傳輸損耗進行分析,接著對聲波於海面反射是否為全反射進行驗證。實驗於台灣西南海域與南海進行量測,並使用定點漂流方式進行實驗。
本研究依據實驗結果,量化同一地點不同距離計算反射係數差異,以及聲波隨傳輸距離損耗的不確定性。接著提出聲波在水面反射的反射係數,並將結果帶回舊有公式進行水面反射補償,最後比較補償前、後的結果。上述結果將以實海域底床岩心採樣樣本,與底床地貌影片進行驗證,以提供研究海洋沉積物學者與相關人員參考。

英文摘要

nderwater acoustic technology is widely used in marine resources exploration, air crash survey and shipwreck, even underwater archaeology is included. Sub-bottom profiler is one of the system to measure marine geology. To find the uncertainty of reflection coefficient by useing this set of system. We use the acoustical sub-bottom profiler made by our lab and focus on verifying two assumptions from reflection of the coefficient formula. First of all, analysis of the sound pressure transmission loss in the water layer which affected by the change of hydrology environmental. Then, verifying the sound pressure reflection at the sea surface is the total reflection. The experiments carried out in the waters southwest of Taiwan and the South China Sea. According to the experimental results, identifying the uncertainty of sound pressure loss over distance, and quantify this uncertainty results to apply in the calculation of the reflection coefficients. And provide reflection coefficient correction value from water reflection. Enhance calculations accuracy with two echo to calculate the reflection coefficient. The two correction will be verify by seabed sampling and videos and provide a reference to scholars who study marine sediments.


召集委員 - 王兆璋

指導教授 - 邱永盛

委員 - 張元櫻


 

計畫贊助者: