Vincent van Leijen onderzocht methoden waarmee de gesteldheid van sedimentlagen op de zeebodem kan worden bepaald. Kennis van sedimentlagen en andere akoestische zeebodemeigenschappen zijn onder meer van belang voor het inschatten van sonarprestaties en bij de operationele inzet van militaire sonarsystemen. Van Leijen beschrijft de analyse van onderwatergeluiden van schepen en onderwaterrobots. Wanneer onderwatergeluid op de zeebodem reflecteert bevat de resulterende klank informatie over sedimentlagen en andere bodemeigenschappen. Met geo-akoestische inversietechnieken ontrafelde Van Leijen deze eigenschappen en voorzag die van een statistische beschrijving van de bijbehorende onzekerheden. De beschreven methodiek bevat een optimalisatieprobleem waarvoor diverse metaheuristische optimalisatietechnieken worden gebruikt. Hij beschrijft de inregeling van metaheuristieken voor specifieke probleemklassen, met als doel accurate waarnemingen van de zeebodem die zo efficiënt mogelijk ten uitvoer te brengen. Bij een adequate inregeling blijkt dat diverse gangbare metaheuristieken vergelijkbare prestaties opleveren. De onderzochte concepten maken een optimale inzet mogelijk van actieve en passieve sonarsystemen in kustgebieden en andere `lastige' wateren.