ارتباط داده‌های بازتابی صوتی با جنس رسوبات بستر از طریق بررسی توان چگالی طیفی اکوها

روش شناسایی و طبقه‌بندی رسوبات بستر دریا و رودخانه‌ها با ابزار آکوستیکی که بر مبنای ارسال و دریافت امواج صوتی از بستر عمل می‌کنند، روشی شناخته شده است. امواج صوتی بازگشتی از رسوبات ویژگی‌های متعددی دارند که با استخراج آن‌ها می‌توان جنس رسوبات بستر را شناسایی و طبقه‌بندی کرد. بدین منظور در این طرح برای بررسی رفتار آکوستیکی رسوبات، 4 نوع رسوب با دانه‌بندی‌های مختلف در بستر تانک آزمایشگاهی مهیا و امواج صوتی در 4 فرکانس 55، 60، 65 و 70 کیلوهرتز از سطح آب با دستگاه مولد امواج صوتی ارسال و امواج بازگشتی از رسوبات بستر ثبت شده است. برای بررسی داده‌های برداشتی با جنس رسوبات بستر، از ویژگی توان چگالی طیفی اکوها شامل دو روش پریدوگرام و بِرگ استفاده شده است. در روش اول پارامتر میانگین توان و در روش دوم پارامتر قدر مطلق شیب، میان کمینه و بیشینه پیک‌ها به‌عنوان دو ویژگی برای بررسی ارتباط داده‌ها با جنس بستر موردبررسی قرار گرفته است. نتایج بیان‌گر این موضوع است که پارامترهای مذکور رابطۀ معنادار با جنس رسوبات داشته و می‌توان از آن‌ها برای تفکیک، شناسایی و طبقه‌بندی رسوبات استفاده نمود.

The relationship of Echo-Waveform Data in the Form of Bed Sediments through Investigation of Spectral Sensity of Echoes

A wellknown method for identifying and classifying sea and river bed sediments through acoustic instruments is based on sending and receiving sound waves to the bed. Reflected sound waves from sediments have several properties that can be used to identify and classify the type of sediment in the bed. For this purpose, in order to investigate the acoustic behavior of sediments, 4 types of sediments with different dimensions are prepared in the laboratory tank bed and then sound waves in 4 frequencies 55, 60, 65 and 70 kHz are sent from the water surface by the sound generating device and then return waves from bed sediments are recorded. In order to investigate the measured data with the type of bed sediments, the spectral power density characteristic of echoes including two periodogram and burg methods were used. In the first method, the average power parameter and in the second method, the absolute slope value parameter, between the minimum and maximum peaks, were investigated as two features to examine the relationship between data and bed material. The results indicate that these parameters have a significant relationship with the type of sediment and can be used to separate, identify and classify sediments.