通常通过建立合适的地声模型来研究海底声学特性，实际海底沉积环境复杂且区域环境相差明显，不可能由任何单一的地声模型来确定，但是在较广的区域内外推一个一般化的模型用于描述海底特性并进行声场预报是可行的。通过耦合多个参数而得到一个等效参数，建立一种尽量简单的等效海底模型，得到该模型下较为准确的声传播预报方法，进而获得测量简单、反演速度快的海底沉积物声学参数反演分类方法，具有十分重要的学术价值和实用意义。本论文在前期的浅海海底单参数模型研究的基础上，对单参数模型进一步分析和深入研究，并设计海底声学参数频域反演方法，进行海底沉积物分类应用，主要工作和创新点包括以下几个方面:　　1.分析了海底单参数模型的适用性。由于浅海海底单参数模型本身就存在近似，而在反演和应用方案的设计上也引入了一些前提条件和近似，因此本文对海底单参数模型进一步分析，得到其适用范围，并讨论了浅海海底单参数模型表示水下声场的适用性以及海水声速对于单参数模型表示水下声场的影响。　　2.构建出浅海负跃层条件下海底单参数模型，并基于该模型设计出一种匹配场反演海底单参数方法。利用海底单参数模型描述水下声场时，得到的声场表达式仅适用于海水声速剖面可以近似为等声速剖面的情况，然而实际运用中，大部分声场环境为非均匀浅海，尤其在负跃层条件下，声源接收位置的不同，声传播损失相差会很大。为了扩展单参数模型的适用范围，本文构建了在负跃层条件下可以描述水下声场的浅海海底单参数模型，并且通过数值仿真和实验数据，验证了该单参数模型的正确性。浅海负跃层海底单参数模型的建立为单参数反演方法的设计提供了新的思路，基于该模型，本文设计了海底单参数的匹配场反演方法，并利用青岛海域传播实验数据对海底单参数进行了实际反演，所获结果与实测值一致，验证了反演方法的有效性。　　3.设计出一种海底单参数频域反演方法。前期的研究中，在海底单参数模型基础上设计了一些声学参数反演方法，得到了较好的结果，然而这些反演方法均为时域反演，频域反演方法尚未开始研究。本文推导出了海底单参数FdB与频域之间的关系表达式，根据该反演表达式设计出一种频域反演方法，并讨论了该反演方法的适用性。利用设计出的频域反演方法，对东中国海域实验数据进行了实际反演，通过传播损失预报以及海底采样结果验证了该频域反演方法的有效性。　　4.基于海底单参数模型对实验海域海底沉积物进行分类应用。海底单参数Fdb值对海底性质的变化敏感，可用于沉积物分类应用，本文对其分类应用研究进一步的详细展开，根据实际海洋环境得到海底单参数Fdb与沉积物类型之间的关系，并且基于频域方法反演结果对东海实验海域海底沉积物进行了分类。得益于将多维海底模型降低为一维，基于单参数模型的海底沉积物分类应用能够得到较大的简化，具有经济高效的特点。