一种水文环境分级系统和方法与流程

1.本发明涉及水文环境分级技术，特别地，涉及一种水文环境分级系统和方法。


背景技术：

2.水文环境是一个极其复杂的动态系统，声波在海洋中的传输过程会受到诸多要素的影响，如何对这些复杂的影响因素进行分级或者评价具有非常重要的意义。我国在水文环境的分级和标准化的研究方面尚处于起步阶段，并且一直局限于简单模式的分级方式，更没有形成统一的标准。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种水文环境分级系统和方法，用以解决建立统一的水文环境分级标准的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种水文环境分级系统，该系统包括：传播综合影响分级模块，用于根据声速分布、海底底质对声波的吸收率、海面粗糙度对传播影响进行分级，得到传播综合影响等级；噪声综合影响分级模块，用于根据风生噪声频率、降雨强度、近岸波浪破碎噪声频率、航运噪声频率、生物噪声频率和热噪声频率对噪声影响进行分级，得到噪声综合影响等级；混响综合影响分级模块，用于根据体积混响频率、海面混响频率和海底混响频率对混响影响进行分级，得到混响综合影响等级；以及水文环境综合分级模块，用于根据所述传播综合影响等级、所述噪声综合影响等级和所述混响综合影响等级对水文环境进行综合评价，得到水文环境综合等级。
5.优选地，所述传播综合影响分级模块包括：声速影响分级子模块，用于根据在周期时间的时间点利用贝叶斯网络模型及声速在周期时间内的分布，得到声速影响等级；海底边界影响分级子模块，用于根据海底底质对声波的吸收率得到海底边界影响等级；海面边界影响分级子模块，用于根据海面粗糙度得到海面边界影响等级；以及传播综合影响等级计算子模块，用于根据所述声速影响等级、所述海底边界影响等级和所述海面边界影响等级计算得到所述传播综合影响等级。
6.优选地，所述噪声综合影响分级模块包括：风生噪声影响分级子模块，用于根据风生噪声频率得到风生噪声影响等级；降雨噪声影响分级子模块，用于根据降雨强度得到降雨噪声影响等级；近岸噪声影响分级子模块，用于根据近岸波浪破碎噪声频率得到近岸噪声影响等级；航运噪声影响分级子模块，用于根据航运噪声频率得到航运噪声影响等级；生物噪声影响分级子模块，用于根据生物噪声频率得到生物噪声影响等级；热噪声影响分级子模块，用于根据热噪声频率得到热噪声影响等级；以及噪声综合影响等级计算子模块，用于根据所述风生噪声影响等级、所述降雨噪声影响等级、所述近岸噪声影响等级、所述航运噪声影响等级、所述生物噪声影响等级和所述热噪声影响等级计算得到所述噪声综合影响等级。
7.优选地，所述混响综合影响分级模块包括：体积混响影响分级子模块，用于根据体
积混响频率得到体积混响影响等级；海面混响影响分级子模块，用于根据海面混响频率得到海面混响影响等级；海底混响影响分级子模块，用于根据海底物质类型得到海底混响影响等级；以及混响综合影响等级计算子模块，用于根据所述体积混响影响等级、所述海面混响影响等级和所述海底混响影响等级计算得到所述混响综合影响等级。
8.优选地，所述水文环境综合分级模块还用于：分别对所述传播综合影响等级、所述噪声综合影响等级和所述混响综合影响等级进行标准化，得到传播综合标准化等级、噪声综合标准化等级和混响综合标准化等级；计算所述传播综合标准化等级、所述噪声综合标准化等级和所述混响综合标准化等级的几何平均值，得到所述水文环境复杂度；以及根据所述水文环境复杂度确定所述水文环境综合等级。
9.相应地，本发明还提供了一种水文环境分级方法，该方法包括：根据声速分布、海底底质对声波的吸收率、海面粗糙度对传播影响进行分级，得到传播综合影响等级；根据风生噪声频率、降雨强度、近岸波浪破碎噪声频率、航运噪声频率、生物噪声频率和热噪声频率对噪声影响进行分级，得到噪声综合影响等级；根据体积混响频率、海面混响频率和海底混响频率对混响影响进行分级，得到混响综合影响等级；以及根据所述传播综合影响等级、所述噪声综合影响等级和所述混响综合影响等级对水文环境进行综合评价，得到水文环境综合等级。
10.优选地，所述根据声速分布、海底边界、海面边界进行分级，得到传播综合影响等级包括：根据在周期时间的时间点利用贝叶斯网络模型及声速在周期时间内的分布，得到声速影响等级；根据海底底质对声波的吸收率得到海底边界影响等级；根据海面粗糙度得到海面边界影响等级；以及根据所述声速影响等级、所述海底边界影响等级和所述海面边界影响等级计算得到所述传播综合影响等级。
11.优选地，所述根据风生噪声、降雨噪声、近岸噪声、航运噪声、生物噪声和热噪声进行分级，得到噪声综合影响等级包括：根据风生噪声频率得到风生噪声影响等级；根据降雨强度得到降雨噪声影响等级；根据近岸波浪破碎噪声频率得到近岸噪声影响等级；根据航运噪声频率得到航运噪声影响等级；根据生物噪声频率得到生物噪声影响等级；根据热噪声频率得到热噪声影响等级；以及根据所述风生噪声影响等级、所述降雨噪声影响等级、所述近岸噪声影响等级、所述航运噪声影响等级、所述生物噪声影响等级和所述热噪声影响等级计算得到所述噪声综合影响等级。
12.优选地，所述根据体积混响、海面混响和海底混响进行分级，得到混响综合影响等级包括：根据体积混响频率得到体积混响影响等级；根据海面混响频率得到海面混响影响等级；根据海底物质类型得到海底混响影响等级；以及根据所述体积混响影响等级、所述海面混响影响等级和所述海底混响影响等级计算得到所述混响综合影响等级。
13.优选地，所述根据所述传播综合影响等级、所述噪声综合影响等级和所述混响综合影响等级对水文环境进行综合评价，得到水文环境综合等级，包括：分别对所述传播综合影响等级、所述噪声综合影响等级和所述混响综合影响等级进行标准化，得到传播综合标准化等级、噪声综合标准化等级和混响综合标准化等级；计算所述传播综合标准化等级、所述噪声综合标准化等级和所述混响综合标准化等级的几何平均值，得到所述水文环境复杂度；以及根据所述水文环境复杂度确定所述水文环境综合等级。
14.本发明通过传播影响分级模块、噪声影响分级模块和混响影响分级模块分别得到
传播影响等级、噪声影响等级和混响影响等级，并通过水文环境综合分级模块对水文环境进行综合评价并得到水文环境综合，可以对水文环境进行评价分级，实现了对水文环境的定量分析，简化了水声装备适应环境使用的决策难度，并且可以更深入地分析水文环境对水下装备的影响以及不同的水下装备在不同的水文环境下应用的差异化。
附图说明
15.附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
16.图1是本发明提供的水文环境分级系统的框图；
17.图2是本发明提供的另一水文环境分级系统的框图；以及
18.图3是本发明提供的水文环境分级方法的流程图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
20.图1是本发明提供的水文环境分级系统的框图，如图1所示，水文环境分级系统包括传播综合影响分级模块10、噪声综合影响分级模块20、混响综合影响分级模块30和水文环境综合分级模块40。
21.传播综合影响分级模块10用于根据声速分布、海底底质对声波的吸收率、海面粗糙度对传播影响进行分级，得到传播综合影响等级。在传播影响方面，主要指的是声传播方面，本发明中将传播综合影响划分为声速分布、海底边界和海面边界三类，因而主要根据声速分布、海底底质对声波的吸收率、海面粗糙度三个方面的影响因素对传播综合影响进行评价分级。
22.噪声综合影响分级模块20用于根据风生噪声频率、降雨强度、近岸波浪破碎噪声频率、航运噪声频率、生物噪声频率和热噪声频率对噪声影响进行分级，得到噪声综合影响等级。噪声综合影响主要指的是水声环境噪声，本发明基于频率范围和对应的平均声功率谱级对不同的噪声来源进行区分，主要划分为风生噪声、降雨噪声、近岸噪声、航运噪声、生物噪声和热噪声这六个方面，因而，本发明主要根据风生噪声频率、降雨强度、近岸波浪破碎噪声频率、航运噪声频率、生物噪声频率和热噪声频率对噪声综合影响进行评价分级。
23.混响综合影响分级模块30用于根据体积混响频率、海面混响频率和海底混响频率对混响影响进行分级，得到混响综合影响等级。本发明中在评价混响综合影响时主要考虑的海洋混响因素包括体积混响因素、海面混响因素和海底混响因素，因而本发明主要根据体积混响、海面混响和海底混响对混响综合影响进行评价分级。
24.水文环境综合分级模块40用于根据传播综合影响等级、噪声综合影响等级和混响综合影响等级对水文环境进行综合评价，得到水文环境综合等级。其中，根据传播综合影响等级、噪声综合影响等级和混响综合影响等级对水文环境进行综合评价以得到水文环境综合等级中所采用的综合评价的方式例如可以是求和、加权求和、计算平均值等，当然，本发明不限于此，其它适合的综合评价的方式也在本发明的保护范围之内。
25.图2是本发明提供的另一水文环境分级系统的框图，如图2所示，传播综合影响分级模块10包括声速影响分级子模块11、海底边界影响分级子模块12、海面边界影响分级子模块13和传播综合影响等级计算子模块14。
26.声速影响分级子模块11用于根据周期时间的时间节点利用贝叶斯网络模型及声速在周期时间内的分布，得到声速影响等级。本领域技术人员应当理解，声速存在一定的规律的，可以认为在一周期时间内的变化类似，周期时间例如可以是24小时，预先已知声速的概率分布随周期时间的变化曲线，利用贝叶斯网络模型，根据在周期时间的时间点可以得到风速的概率分布情况，在本发明中，以概率最大的声速作为判断声速影响等级的基础，可以设定声速(声速范围：0m/s
‑
10m/s)与声速影响等级之间的对应关系，用v表示声速，具体为：
27.表1声速与声速影响等级的对应关系
28.声速影响等级声速10m/s≤v＜4m/s24m/s≤v＜7m/s37m/s≤v≤10m/s
29.从表1中可以看出，根据声速(本发明中为通过贝叶斯网络模型确定的概率最大的声速)可以得到声速影响等级。
30.海底边界影响分级子模块12用于根据海底底质对声波的吸收率得到海底边界影响等级。浅海海域的海底底质特性是影响水下声传播的重要因素，可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知海底底质对声波的吸收率，可以设定吸收率(吸收率范围：0％
‑
100％)与海底边界影响等级之间的对应关系，用a表示吸收率，具体为：
31.表2吸收率与海底边界影响等级的对应关系
32.海底边界影响等级吸收率10％≤a＜40％240％≤a＜70％370％≤a＜100％
33.从表2中可以看出，根据吸收率可以得到海底边界影响等级。
34.海面边界影响分级子模块13用于根据海面粗糙度得到海面边界影响等级。海面作为海洋声波导的上边界，可以根据海面粗糙度来对海面边界影响进行评价，海面的粗糙程度可以用以下公式(1)的瑞利参数r来描述：
[0035][0036]
在公式(1)中，r表示瑞利参数、f表示工作频率、c表示声速、σ表示海面波浪高度(波峰到波谷)的均方根值、表示声线掠射角，本领域技术人员应当理解，r、f、c、σ、均可以通过现有技术的方式获取到。通过经验数据表明，当瑞利参数r<<1时，可以认为海面是平滑的；当瑞利参数r>>1时，可以认为海面是剧烈起伏不定的。可以设定海面粗糙度瑞利参数与海面边界影响等级之间的对应关系，用r表示瑞利参数，具体为：
[0037]
表3瑞利参数与海面边界影响等级的对应关系
[0038]
海面边界影响等级瑞利参数1r＜121≤r＜23r≥2
[0039]
从表3中可以看出，根据瑞利参数可以得到海面边界影响等级。
[0040]
传播综合影响等级计算子模块14用于根据声速影响等级、海底边界影响等级和海面边界影响等级计算得到传播综合影响等级。也就是说，传播综合影响等级是根据声速影响等级、海底边界影响等级和海面边界影响等级计算得到的，计算方式例如可以是求和、求平均、加权求和等，本发明以求和为例进行说明，即可以对声速影响等级、海底边界影响等级和海面边界影响等级三个等级求和，得到传播综合影响等级。
[0041]
如图2所示，噪声综合影响分级模块20包括风生噪声影响分级子模块21、降雨噪声影响分级子模块22、近岸噪声影响分级子模块23、航运噪声影响分级子模块24、生物噪声影响分级子模块25、热噪声影响分级子模块26和噪声综合影响等级计算子模块27。
[0042]
风生噪声影响分级子模块21用于根据风生噪声频率得到风生噪声影响等级。风生噪声谱为一系列的直线，1khz以上频段的谱级为
‑
17db/十倍频程的谱斜率，且与风速和海况有关，而在300hz
‑
500 hz之间的低频段，变化趋势则相反。可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知风生噪声频率，可以设定风生噪声频率与风生噪声影响等级之间的对应关系，用f1表示风生噪声频率，具体为：
[0043]
表4风生噪声频率与风生噪声影响等级的对应关系
[0044]
风生噪声影响等级风生噪声频率1f1<500hz2500hz≤f1<1khz3f1≥1khz
[0045]
从表4中可以看出，根据风生噪声频率可以得到风生噪声影响等级。
[0046]
降雨噪声影响分级子模块22用于根据降雨强度得到降雨噪声影响等级。雨雪或冰雹引起的环境噪声在1khz
‑
100khz之间，冰雹产生的噪声在2khz
‑
5khz之间有一个较宽的谱峰，谱峰频率取决于冰雹尺寸且与风速无关，对于无风环境下的降雪，在20khz
‑
50khz之间会产生一个递增谱，在50khz会存在一个谱峰，频率由雪花尺寸来决定。可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知降雨强度，可以设定降雨强度与降雨噪声影响等级之间的对应关系，用s表示降雨强度，具体为：
[0047]
表5降雨强度与降雨噪声影响等级的对应关系
[0048]
降雨噪声影响等级降雨强度10.1mm/h≤s≤4.0mm/h24.0mm/h＜s≤18.0mm/h3s＞18.0mm/h
[0049]
从表5中可以看出，根据降雨强度可以得到降雨噪声影响等级。
[0050]
近岸噪声影响分级子模块23用于根据近岸波浪破碎噪声频率得到近岸噪声影响等级。波浪碎波噪声频率范围从几十赫兹到500khz或更高频率，频率与局地波浪和海滩环
境有关。波浪破碎噪声特性取决于波浪破碎过程，而波浪破碎与海滩地形和海滩表面物质特性密切相关，海滩地形与海滩沉积层粒径大小、坡度、波浪冲击海滩面积以及潮程有关。可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知近岸波浪破碎噪声频率，可以设定近岸波浪破碎噪声频率与近岸噪声影响等级之间的对应关系，用f2表示近岸波浪破碎噪声频率，具体为：
[0051]
表6近岸波浪破碎噪声频率与近岸噪声影响等级的对应关系
[0052]
近岸噪声影响等级近岸波浪破碎噪声频率1f2<1khz21khz≤f2<50khz3f2≥50khz
[0053]
从表6中可以看出，根据近岸波浪破碎噪声频率可以得到近岸噪声影响等级。
[0054]
航运噪声影响分级子模块24用于根据航运噪声频率得到航运噪声影响等级。航运噪声的主要来源包括螺旋桨空化、推进机械振动、船体周边湍流、船体摆动等，频率主要分布在20～500hz频段。可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知航运噪声频率，可以设定航运噪声频率与航运噪声影响等级之间的对应关系，用f3表示航运噪声频率，具体为：
[0055]
表7航运噪声频率与航运噪声影响等级的对应关系
[0056]
航运噪声影响等级航运噪声频率1f3<100hz2100hz≤f3<300hz3300hz≤f3<500hz
[0057]
从表7中可以看出，根据航运噪声频率可以得到航运噪声影响等级。
[0058]
生物噪声影响分级子模块25用于根据生物噪声频率得到生物噪声影响等级。在本发明中，生物噪声主要考虑海洋哺乳动物、石首鱼、枪虾等发出的噪声。海洋哺乳动物噪声的频率范围一般来说是从蓝鲸低至14hz的呻吟声到瓶鼻海豚高达100khz的“click”声，持续时间从几毫秒到2秒，其中，石首鱼的鱼鳔共振可产生100hz
‑
4khz频段的噪声，枪虾发出的声音频率范围从500hz～100khz。可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知生物噪声频率，可以设定生物噪声频率与生物噪声影响等级之间的对应关系，用f4表示生物噪声频率，具体为：
[0059]
表8生物噪声频率与生物噪声影响等级的对应关系
[0060]
生物噪声影响等级生物噪声频率1f4<1khz21khz≤f4<10khz310khz≤f4<100khz
[0061]
从表8中可以看出，根据生物噪声频率可以得到生物噪声影响等级。
[0062]
热噪声影响分级子模块26用于根据热噪声频率得到热噪声影响等级。热噪声主要包括分子的热扰动，噪声频率在100khz以上，热噪声大小与频率成正比，其斜率为6db/倍频程。可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知热噪声频率，可以设定热噪声频率与热噪声影响等级之间的对应关系，用f5表示热噪声频率，具体为：
[0063]
表9热噪声频率与热噪声影响等级的对应关系
[0064]
热噪声影响等级热噪声频率1f5<200khz2200khz≤f5<500khz3f5≥500khz
[0065]
从表9中可以看出，根据热噪声频率可以得到热噪声影响等级。
[0066]
噪声综合影响等级计算子模块27用于根据风生噪声影响等级、降雨噪声影响等级、近岸噪声影响等级、航运噪声影响等级、生物噪声影响等级和热噪声影响等级计算得到噪声综合影响等级。也就是说，噪声综合影响等级是根据风生噪声影响等级、降雨噪声影响等级、近岸噪声影响等级、航运噪声影响等级、生物噪声影响等级和热噪声影响等级计算得到的，计算方式例如可以是求和、求平均、加权求和等，本发明以求和为例进行说明，即可以对风生噪声影响等级、降雨噪声影响等级、近岸噪声影响等级、航运噪声影响等级、生物噪声影响等级和热噪声影响等级六个等级求和，得到噪声综合影响等级。
[0067]
如图2所示，混响综合影响分级模块30包括体积混响影响分级子模块31、海面混响影响分级子模块32、海底混响影响分级子模块33和混响综合影响等级计算子模块34。
[0068]
体积混响影响分级子模块31用于根据体积混响频率得到体积混响影响等级。本发明中体积混响主要考虑海洋生物散射体产生的混响，浮游生物产生的混响频率一般在20khz以上，各类长有鱼鳔的鱼类产生的混响频率一般在2khz
‑
10khz之间。可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知体积混响频率，可以设定体积混响频率与体积混响影响等级之间的对应关系，用f6表示体积混响频率，具体为：
[0069]
表10体积混响频率与体积混响影响等级的对应关系
[0070]
体积混响影响等级体积混响频率1f6<2khz22khz≤f6<10khz3f6≥10khz
[0071]
从表10中可以看出，根据体积混响频率可以得到体积混响影响等级。
[0072]
海面混响影响分级子模块32用于根据海面混响频率得到海面混响影响等级。本发明中海面混响主要考虑海面的不平整性(如海浪、冰盖层等)和波浪形成的气泡层对声波散射所形成的混响。可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知海面混响频率，可以设定海面混响频率与海面混响影响等级之间的对应关系，用f7表示海面混响频率，具体为：
[0073]
表11海面混响频率与海面混响影响等级的对应关系
[0074]
海面混响影响等级海面混响频率1f7<3khz23khz≤f7<25khz3f7≥25khz
[0075]
从表11中可以看出，根据海面混响频率可以得到海面混响影响等级。
[0076]
海底混响影响分级子模块33用于根据海底物质类型得到海底混响影响等级。海底散射包括海底界面散射、海底沉积层体积散射、海底界面散射与沉积层散射的耦合散射三
种情况，因此，本发明中海底混响主要考虑海底物质类型。可以通过公开数据、实验测量等方式预先已知海底物质类型，可以设定海底物质类型与海底混响影响等级之间的对应关系，用t表示海底物质类型，具体为：
[0077]
表12海底物质类型与海底混响影响等级的对应关系
[0078]
海底混响影响等级海底物质类型1黏土2淤泥3粗沙
[0079]
从表12中可以看出，根据海底物质类型可以得到海底混响影响等级。
[0080]
混响综合影响等级计算子模块34用于根据体积混响影响等级、海面混响影响等级和海底混响影响等级计算得到混响综合影响等级。也就是说，混响综合影响等级是根据体积混响影响等级、海面混响影响等级和海底混响影响等级计算得到，计算方式例如可以是求和、求平均、加权求和等，本发明以求和为例进行说明，即可以对体积混响影响等级、海面混响影响等级和海底混响影响等级三个等级求和，得到混响综合影响等级。
[0081]
本发明中的水文环境综合分级模块40还用于：分别对传播综合影响等级、噪声综合影响等级和混响综合影响等级进行标准化，得到传播综合标准化等级、噪声综合标准化等级和混响综合标准化等级；计算传播综合标准化等级、噪声综合标准化等级和混响综合标准化等级的几何平均值，得到水文环境复杂度；以及根据水文环境复杂度确定水文环境综合等级。
[0082]
具体来说，水文环境综合分级模块40对传播综合影响等级进行标准化得到传播综合标准化等级、对噪声综合影响等级进行标准化得到噪声综合标准化等级及对混响综合影响等级进行标准化得到混响标准化等级。
[0083]
声速影响等级、海底边界影响等级和海面边界影响等级均包括数值1、2、3，因此，在传播综合影响等级是对声速影响等级、海底边界影响等级和海面边界影响等级三个等级求和的情况下，由于传播综合影响等级的最大值为9，最小值为3，在本发明中，对传播综合影响等级进行标准化可以是对传播综合影响等级除以9，从而计算得到传播综合标准化等级。
[0084]
同理，风生噪声影响等级、降雨噪声影响等级、近岸噪声影响等级、航运噪声影响等级、生物噪声影响等级、热噪声影响等级均包括数值1、2、3，因此，在噪声综合影响等级是对风生噪声影响等级、降雨噪声影响等级、近岸噪声影响等级、航运噪声影响等级、生物噪声影响等级和热噪声影响等级六个等级求和的情况下，由于噪声综合影响等级的最大值为18，最小值为6，在本发明中，对噪声综合影响等级进行标准化可以是对噪声综合影响等级除以18，从而计算得到噪声综合标准化等级。
[0085]
同理，体积混响影响等级、海面混响影响等级和海底混响影响等级均包括数值1、2、3，因此，在混响综合影响等级是对体积混响影响等级、海面混响影响等级和海底混响影响等级三个等级求和的情况下，由于混响综合影响等级的最大值为9，最小值为3，在本发明中，对混响综合影响等级进行标准化可以是对混响综合影响等级除以9，从而计算得到混响综合标准化等级。
[0086]
本领域技术人员应当理解，本发明所采用的对传播综合影响等级、噪声综合影响
等级和混响综合影响等级进行标准化的方式仅仅作为示例，并不用于限定本发明，任何适用的标准化的方式均在本发明的保护范围之内。
[0087]
水文环境复杂度是通过计算传播综合标准化等级、噪声综合标准化等级和混响综合标准化等级的几何平均值来得到，具体计算方式如下：
[0088][0089]
在公式(2)中，y表示水文环境复杂度、ao表示传播综合标准化等级、no表示噪声综合标准化等级、mo表示混响综合标准化等级。
[0090]
在通过公式(2)计算得到水文环境复杂度之后，可以根据水文环境复杂度来确定水文环境综合等级。本发明中，水文环境综合等级可以分为弱水文环境等级、轻度复杂水文环境等级、中度复杂水文环境等级、较复杂水文环境等级和重度复杂水文环境等级，共5个等级，水文环境复杂度与水文环境综合等级的对应关系具体为：
[0091]
表13水文环境复杂度与水文环境综合等级的对应关系
[0092]
水文环境综合等级水文环境复杂度i级(弱水文环境等级)0＜y＜0.2ii级(轻度复杂水文环境等级)0.2≤y＜0.4iii级(中度复杂水文环境等级)0.4≤y＜0.6iv级(较复杂水文环境等级)0.6≤y＜0.8v级(重度复杂水文环境等级)0.8≤y＜1
[0093]
在利用公式(2)计算得到水文环境复杂度y之后，可以根据表13中所示的水文环境复杂度与水文环境综合等级的对应关系得到水文环境综合等级。
[0094]
图3是本发明提供的水文环境分级方法的流程图，如图3所示，该方法包括：
[0095]
步骤301，根据声速分布、海底底质对声波的吸收率、海面粗糙度对传播影响进行分级，得到传播综合影响等级；
[0096]
步骤302，根据风生噪声频率、降雨强度、近岸波浪破碎噪声频率、航运噪声频率、生物噪声频率和热噪声频率对噪声影响进行分级，得到噪声综合影响等级；
[0097]
步骤303，根据体积混响频率、海面混响频率和海底混响频率对混响影响进行分级，得到混响综合影响等级；以及
[0098]
步骤304，根据传播综合影响等级、噪声综合影响等级和混响综合影响等级对水文环境进行综合评价，得到水文环境综合等级。
[0099]
其中，根据声速分布、海底边界、海面边界进行分级，得到传播综合影响等级包括：根据在周期时间的时间点利用贝叶斯网络模型及声速在周期时间内的分布，得到声速影响等级；根据海底底质对声波的吸收率得到海底边界影响等级；根据海面粗糙度得到海面边界影响等级；以及根据声速影响等级、海底边界影响等级和海面边界影响等级计算得到所述传播综合影响等级。
[0100]
其中，根据风生噪声、降雨噪声、近岸噪声、航运噪声、生物噪声和热噪声进行分级，得到噪声综合影响等级包括：根据风生噪声频率得到风生噪声影响等级；根据降雨强度得到降雨噪声影响等级；根据近岸波浪破碎噪声频率得到近岸噪声影响等级；根据航运噪声频率得到航运噪声影响等级；根据生物噪声频率得到生物噪声影响等级；根据热噪声频
率得到热噪声影响等级；以及根据风生噪声影响等级、降雨噪声影响等级、近岸噪声影响等级、航运噪声影响等级、生物噪声影响等级和热噪声影响等级计算得到所述噪声综合影响等级。
[0101]
其中，根据体积混响、海面混响和海底混响进行分级，得到混响综合影响等级包括：根据体积混响频率得到体积混响影响等级；根据海面混响频率得到海面混响影响等级；根据海底物质类型得到海底混响影响等级；根据体积混响影响等级、海面混响影响等级和海底混响影响等级计算得到所述混响综合影响等级。
[0102]
其中，根据传播综合影响等级、噪声综合影响等级和混响综合影响等级对水文环境进行综合评价，得到水文环境综合等级，包括：分别对传播综合影响等级、噪声综合影响等级和混响综合影响等级进行标准化，得到传播综合标准化等级、噪声综合标准化等级和混响综合标准化等级；计算传播综合标准化等级、噪声综合标准化等级和混响综合标准化等级的几何平均值，得到水文环境复杂度；以及根据水文环境复杂度确定水文环境综合等级。
[0103]
需要说明的是，本发明提供的水文环境分级方法的具体细节及益处与本发明提供的水文环境分级系统类似，于此不予赘述。
[0104]
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
[0105]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0106]
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。