海底地貌研究可以揭示海底多种沉积动力学机制,可为海洋工程实施提供详尽的海底地貌相关信息。海底地貌类型复杂,目前,海底地貌类型识别主要依靠科研技术人员人工完成,易受主观判断影响,而且耗费时间较长。本文在前人研究的基础上,基于地形宏观特征和多重分形等相关理论,提取地貌单元的特征。应用因子分析法估计公共因子,基于支持向量机(Support Vector Machines,SVM)和模糊模式识别研究海底地貌类型自动识别的方法。本文的主要研究内容如下:(1)基于多波束测深数据,提取海底台地、冲沟、滑坡、隆起和水道这五种地貌单元的峰度、偏度、深度差异熵、地形粗糙度、深度变异系数和深度标准差这六种地形宏观特征。地貌的分形和多重分形分析结果显示,冲沟、滑坡和水道这三种地貌具有多重分形结构。提取这三种地貌的多重分形谱宽、多重分形谱峰值、最大最小概率子集分形维数的差以及分形维数这四种多重分形特征。结果表明,本文所研究的五种海底地貌单元的上述特征值分布存在一定差异,可用于识别海底地貌单元类型。(2)基于因子分析方法得出表征地貌类型的公共因子。研究表明,地形宏观特征和多重分形特征分别可融合为3个和2个公共因子,这些公共因子的累积方差贡献率均达到70%以上。(3)基于支持向量机原理,应用地形宏观特征、地形多重分形特征及其公共因子,对海底地貌进行分类。选用RBF核函数作为分类核函数,并使用栅格搜索法进行相关参数寻优。实验结果表明,根据地形宏观特征和多重分形特征识别地貌单元类型的准确率可达70%以上;根据公共因子识别的准确率可提升到95%。(4)基于模糊模式识别的最大隶属度原则,应用地形宏观特征及其公共因子,实现海底地貌单元分类。本文选取高斯函数作为隶属度函数,识别准确率为81.48%。