提供了一種基于無監(jiān)督分類的二維地震數(shù)據(jù)全層位自動追蹤方法，所述方法包括：讀入二維地震數(shù)據(jù)以及控制層位數(shù)據(jù)；查找二維地震數(shù)據(jù)波形的極值點(diǎn)；基于查找的極值點(diǎn)，通過切比雪夫多項(xiàng)式來擬合地震波形，將擬合系數(shù)作為特征向量；對擬合的地震波形進(jìn)行基于特征向量的無監(jiān)督分類，從而得到二維地震數(shù)據(jù)的全層位自動追蹤結(jié)果。所述方法還包括：通過相關(guān)查找來補(bǔ)齊間斷的地震層位。所述方法還包括：通過使用層位片段融合方法來得到完整的層位線。所述方法還包括：通過相關(guān)查找來消除重疊現(xiàn)象。所述方法消除了人工干預(yù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)完全的二維地震數(shù)據(jù)全層位自動追蹤。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于地震勘探資料解釋領(lǐng)域，具體地說，涉及一種二維地震數(shù)據(jù)的層位追蹤方法。
技術(shù)介紹
層位追蹤(S卩，層位解釋)是地質(zhì)資料解釋的重要環(huán)節(jié)。層位追蹤就是通過地震勘探得到的地震數(shù)據(jù)來分析得到地底構(gòu)造。長期以來地震層位追蹤都是依靠人工提取的。但是人工提取存在較大的問題首先，人工提取依賴于解釋人員的長期以來的工作經(jīng)驗(yàn)，主觀因素影響很大；其次是人工解釋存在很大的效率問題，只能對少數(shù)目地層位進(jìn)行解釋，無法實(shí)現(xiàn)對所有層的追蹤，通常難以為精細(xì)的地震資料分析(如地震地層學(xué)解釋)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。隨著層位追蹤方法的不斷研究和改進(jìn)，依賴于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的層位追蹤算法不斷提出，追蹤的效率和效果都有所改進(jìn)。現(xiàn)有的層位追蹤方法包括(I) P. Alberts等在2002年提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層位追蹤算法，主要將模式識別引入到跨斷層等不連續(xù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的層位追蹤，然后采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模式識別；(2) Reda Benbernou等在P. Alberts的工作基礎(chǔ)上采用模糊手段進(jìn)行判決，組成混合的層位自動追蹤方法；(3) M. Aurnhammer等在2002年提出了一種遺傳算法層位追蹤算法，其具體思路是采用基于模型的方法來處理跨越斷層的問題，然后將問題轉(zhuǎn)化為約束最優(yōu)化的問題，然后使用遺傳算法來求解；(4) F. Admasu等在2004年采用了模擬退火的方法來解約束最優(yōu)問題，在2006年討論了貝葉斯方法求解約束最優(yōu)化問題；(5)F. Admasu等在2006年將子波變換引入了層位追蹤問題中，先將地震數(shù)據(jù)小波多尺度分解，然后再進(jìn)行層位追蹤，依然采用貝葉斯方法；(6)Yingwei Yu等在2011年使用定向矢量場獲得層位極值信息，將目標(biāo)層位建模為無向連通圖，然后使用最小生成樹獲得目標(biāo)層位， 但 這樣思路并不能進(jìn)行全層位追蹤；(7)Hilde G. Borgos等在2005年引入基于有限混合高斯的全層位追蹤算法，由于將層位追蹤轉(zhuǎn)化為分類(包括有監(jiān)督分類和半監(jiān)督分類)問題， 所以不存在跨斷層問題，能適合復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境。然而，現(xiàn)有的層位追蹤方法存在以下問題(I) P. Alberts和RedaBenbernou的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法跨越復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境能力與訓(xùn)練樣本狀況密切相關(guān)，如果訓(xùn)練樣本包含這種復(fù)雜地質(zhì)狀況，則能很好追蹤，否則不能，但對于多變的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，訓(xùn)練樣本往往無法包含全部的狀況，而且訓(xùn)練樣本的獲得需要大量人工干預(yù)標(biāo)示；(2) M. Aurnhammer和F. Admasu 的模型方法存在對復(fù)雜地質(zhì)狀況的逼近程度的問題以及求解方法的求解精度和次優(yōu)解問題；(3)有監(jiān)督分類主要有最大似然和貝葉斯分類，使用大量的手工標(biāo)識的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練， 然后用未標(biāo)識的數(shù)據(jù)來測試其性能，分類器具有很高的分類精度，半監(jiān)督分類相對于有監(jiān)督分類需要標(biāo)識的樣本少了很多，但是相應(yīng)的分類的精度會有所下降，但是基于有監(jiān)督分類和半監(jiān)督分類的分類方法需要人工進(jìn)行干預(yù)，不能實(shí)現(xiàn)完全的自動全層位追蹤。因此，需要一種。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，提供了一種，所述方法使用無監(jiān)督分類來實(shí)現(xiàn)二維地震數(shù)據(jù)的全層位自動追蹤。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種，所述方法使用相關(guān)查找或?qū)游黄瑪嗳诤蟻韺?shí)現(xiàn)層位補(bǔ)齊或消除重疊。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，提供了一種，所述方法包括讀入二維地震數(shù)據(jù)以及控制層位數(shù)據(jù)；查找二維地震數(shù)據(jù)波形的極值點(diǎn)；基于查找的極值點(diǎn)，通過切比雪夫多項(xiàng)式來擬合地震波形，將擬合系數(shù)作為特征向量；對擬合的地震波形進(jìn)行基于特征向量的無監(jiān)督分類，從而得到二維地震數(shù)據(jù)的全層位自動追蹤結(jié)果。所述極值點(diǎn)可包括極大值或極小值或者可查找二維地震數(shù)據(jù)波形的過零點(diǎn)并基于查找的過零點(diǎn)通過切比雪夫多項(xiàng)式來擬合地震波形。對擬合的地震波形進(jìn)行基于特征向量的無監(jiān)督分類的步驟可包括根據(jù)特征向量的概率密度函數(shù)建立統(tǒng)計(jì)模型權(quán)利要求1.一種，所述方法包括 讀入二維地震數(shù)據(jù)以及控制層位數(shù)據(jù)； 查找二維地震數(shù)據(jù)波形的極值點(diǎn)； 基于查找的極值點(diǎn)，通過切比雪夫多項(xiàng)式來擬合地震波形，將擬合系數(shù)作為特征向量; 對擬合的地震波形進(jìn)行基于特征向量的無監(jiān)督分類，從而得到二維地震數(shù)據(jù)的全層位自動追蹤結(jié)果。2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述極值點(diǎn)包括極大值或極小值或者查找二維地震數(shù)據(jù)波形的過零點(diǎn)并基于查找的過零點(diǎn)通過切比雪夫多項(xiàng)式來擬合地震波形。3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，對擬合的地震波形進(jìn)行基于特征向量的無監(jiān)督分類的步驟包括 根據(jù)特征向量的概率密度函數(shù)建立統(tǒng)計(jì)模型4.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括 在對擬合的地震波形進(jìn)行基于特征向量的無監(jiān)督分類后得到的層位存在間斷的情況下，通過相關(guān)查找來補(bǔ)齊間斷的地震層位。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，通過相關(guān)查找來補(bǔ)齊間斷的地震層位的步驟包括 從斷開處的層位點(diǎn)，依據(jù)傾角的指示，找到下一道上的指示點(diǎn)，搜索該指示點(diǎn)兩端一定長度的矩形窗口，找到窗口內(nèi)相關(guān)系數(shù)大于設(shè)定門限的極值點(diǎn)，并且選擇距離最近的極值點(diǎn)添加到本層位點(diǎn)集中，直到補(bǔ)齊缺口或者搜索窗口中不存在相關(guān)系數(shù)大于門限的極值點(diǎn)，其中，所述相關(guān)系數(shù)表示指示點(diǎn)至斷開處的層位點(diǎn)的向量與窗口內(nèi)的極值點(diǎn)至斷開處的層位點(diǎn)的向量的振幅相關(guān)系數(shù)。6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括 在無法在窗口內(nèi)找到相關(guān)系數(shù)大于設(shè)定門限的極值點(diǎn)的情況下，通過使用層位片段融合方法來得到完整的層位線。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，通過使用層位片段融合方法來得到完整的層位線的步驟包括 依次以各個層位片段的最后一個層位點(diǎn)為中心確定一個矩形窗口，檢查在該窗口內(nèi)是否存在其他層位片段的起始層位點(diǎn)，若存在則將這兩個層位片段連接形成新的層位片段，以這種方法不斷的檢測，直到所有的層位片段最后一個層位點(diǎn)的窗口內(nèi)都不存在另外一個層位片段的起始層位點(diǎn)，最終得到完整的層位線。8.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括 在對擬合的地震波形進(jìn)行基于特征向量的無監(jiān)督分類后得到的層位存在重疊現(xiàn)象的情況下，通過在預(yù)定窗口中查找最近的同類層位點(diǎn)來消除重疊現(xiàn)象。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，通過在預(yù)定窗口中查找最近的同類層位點(diǎn)來消除重疊現(xiàn)象的步驟包括 預(yù)設(shè)一個窗口，從本類的起始道的層位點(diǎn)開始，將該層位點(diǎn)平移到相鄰道上，查找該道上同一類且距離平移的點(diǎn)最近的層位點(diǎn)劃分到本層位點(diǎn)集中，繼續(xù)查找下一道上的層位點(diǎn)，直到找完整個層位，剩下的點(diǎn)集作為另一個聚類團(tuán)，即另外一個層位的數(shù)據(jù)點(diǎn)。全文摘要提供了一種，所述方法包括讀入二維地震數(shù)據(jù)以及控制層位數(shù)據(jù)；查找二維地震數(shù)據(jù)波形的極值點(diǎn)；基于查找的極值點(diǎn)，通過切比雪夫多項(xiàng)式來擬合地震波形，將擬合系數(shù)作為特征向量；對擬合的地震波形進(jìn)行基于特征向量的無監(jiān)督分類，從而得到二維地震數(shù)據(jù)的全層位自動追蹤結(jié)果。所述方法還包括通過相關(guān)查找來補(bǔ)齊間斷的地震層位。所述方法還包括通過使用層位片段融合方法來得到完整的層位線。所述方法還包括通過相關(guān)查找來消除重疊現(xiàn)象。所述方法消除了人工干預(yù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)完全的二維地震數(shù)據(jù)全層位自動追蹤。文檔編號G01V1/28GK102981182SQ20121047055公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日專利技術(shù)者陳小二, 鄒文, 陶正喜, 巫盛洪, 周晶晶, 杜洪, 劉璞, 巫駿, 呂文彪 申請人:中本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于無監(jiān)督分類的二維地震數(shù)據(jù)全層位自動追蹤方法，所述方法包括：讀入二維地震數(shù)據(jù)以及控制層位數(shù)據(jù)；查找二維地震數(shù)據(jù)波形的極值點(diǎn)；基于查找的極值點(diǎn)，通過切比雪夫多項(xiàng)式來擬合地震波形，將擬合系數(shù)作為特征向量；對擬合的地震波形進(jìn)行基于特征向量的無監(jiān)督分類，從而得到二維地震數(shù)據(jù)的全層位自動追蹤結(jié)果。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳小二，鄒文，陶正喜，巫盛洪，周晶晶，杜洪，劉璞，巫駿，呂文彪，
申請(專利權(quán))人：中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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