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3D seismic-derived bathymetry: a quantitative comparison with multibeam data
Geo-Marine Letters ( IF 2.1 ) Pub Date : 2019-11-11 , DOI: 10.1007/s00367-019-00596-w
H. E. Power , S. L. Clarke

This study compares bathymetry extracted from 3D seismic data at two Australian study sites of differing morphological complexities to two sources of collocated multibeam data: 50-m and 5-m multibeam digital bathymetric models (DBMs). Seafloor horizons are extracted from the 3D seismic data and converted to depth using sound velocity profiles collected during seismic acquisition. The resulting seismic-derived DBMs are independent of the multibeam DBMs and are shown to be highly comparable. For the morphologically simple site, the seismic-derived DBM was within ± 2% of the multibeam DBMs and, at 2σ, 95% of differences are in the range − 1.22 to 0.10% (− 1.02 to 0.48%) for the 50-m (5-m) multibeam DBM. For the morphologically complex site, > 80% (> 99%) of seismic-derived depths were within ± 2% (± 5%) of multibeam DBMs. At 2σ, 94% of differences are in the range − 3.48 to 1.69% (− 2.73% to 2.44%) for the 50-m (5-m) multibeam DBM. Increasing morphological complexity and slope angle were the most important factors affecting DBM comparisons, with seismic-derived depths typically underestimated in canyon thalwegs. Despite these differences, the higher data density, multichannel stacking and migration of the 3D seismic data resulted in seismic-derived DBMs with high resolution and improved feature relief and clarity when compared to multibeam DBMs for the conditions in this study (depths of 120–1900 m), particularly for morphological features such as individual rills and gullies. This method has the potential to expand the spatial coverage of high-resolution DBMs, for example, in Australia, by over 150,000 km2.

中文翻译:

3D 地震测深法:与多波束数据的定量比较

本研究将从具有不同形态复杂性的两个澳大利亚研究地点的 3D 地震数据中提取的水深与并置多波束数据的两个来源进行比较:50 米和 5 米多波束数字水深模型 (DBM)。从 3D 地震数据中提取海底层位,并使用地震采集期间收集的声速剖面将其转换为深度。由此产生的地震衍生 DBM 独立于多波束 DBM,并且显示出高度可比性。对于形态简单的站点,地震衍生的 DBM 在多波束 DBM 的 ± 2% 以内,并且在 2σ 处,50 米范围内 95% 的差异在 - 1.22 至 0.10%(- 1.02 至 0.48%)范围内(5-m) 多波束 DBM。对于形态复杂的场地,> 80% (> 99%) 的地震衍生深度在多波束 DBM 的 ± 2% (± 5%) 以内。在 2σ 时,对于 50 米(5 米)多波束 DBM,94% 的差异在 - 3.48 至 1.69%(- 2.73% 至 2.44%)的范围内。不断增加的形态复杂性和坡度角是影响 DBM 比较的最重要因素,在峡谷 thalwegs 中,地震衍生的深度通常被低估。尽管存在这些差异,但与本研究条件下的多波束 DBM(深度为 120-1900 m),特别是对于形态特征,如单个小溪和沟壑。这种方法有可能将高分辨率 DBM 的空间覆盖范围扩大到 150,000 平方公里以上,例如在澳大利亚。44%)用于 50 米(5 米)多波束 DBM。不断增加的形态复杂性和坡度角是影响 DBM 比较的最重要因素,在峡谷 thalwegs 中,地震衍生的深度通常被低估。尽管存在这些差异,但与本研究条件下的多波束 DBM(深度为 120-1900 m),特别是对于形态特征,如单个小溪和沟壑。这种方法有可能将高分辨率 DBM 的空间覆盖范围扩大到 150,000 平方公里以上,例如在澳大利亚。44%)用于 50 米(5 米)多波束 DBM。不断增加的形态复杂性和坡度角是影响 DBM 比较的最重要因素,在峡谷 thalwegs 中,地震衍生的深度通常被低估。尽管存在这些差异,但与本研究条件下的多波束 DBM(深度为 120-1900 m),特别是对于形态特征,如单个小溪和沟壑。这种方法有可能将高分辨率 DBM 的空间覆盖范围扩大到 150,000 平方公里以上,例如在澳大利亚。不断增加的形态复杂性和坡度角是影响 DBM 比较的最重要因素,在峡谷 thalwegs 中,地震衍生的深度通常被低估。尽管存在这些差异,但与本研究条件下的多波束 DBM(深度为 120-1900 m),特别是对于形态特征,如单个小溪和沟壑。这种方法有可能将高分辨率 DBM 的空间覆盖范围扩大到 150,000 平方公里以上,例如在澳大利亚。不断增加的形态复杂性和坡度角是影响 DBM 比较的最重要因素,在峡谷 thalwegs 中,地震衍生的深度通常被低估。尽管存在这些差异,但与本研究条件下的多波束 DBM(深度为 120-1900 m),特别是对于形态特征,如单个小溪和沟壑。这种方法有可能将高分辨率 DBM 的空间覆盖范围扩大到 150,000 平方公里以上,例如在澳大利亚。与多波束 DBM 相比,3D 地震数据的多通道叠加和偏移导致地震衍生 DBM 具有高分辨率,与多波束 DBM 相比,在本研究条件下(深度为 120-1900 m),特别是对于形态特征,例如个别小溪和沟壑。这种方法有可能将高分辨率 DBM 的空间覆盖范围扩大到 150,000 平方公里以上,例如在澳大利亚。与多波束 DBM 相比,3D 地震数据的多通道叠加和偏移导致地震衍生 DBM 具有高分辨率,与多波束 DBM 相比,在本研究条件下(深度为 120-1900 m),特别是对于形态特征,例如个别小溪和沟壑。这种方法有可能将高分辨率 DBM 的空间覆盖范围扩大到 150,000 平方公里以上,例如在澳大利亚。
更新日期:2019-11-11
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