利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法及系统，该方法包括：输入工区测点坐标与参数；计算地形趋势面；计算所述地形趋势面与沙丘谷底间的高程差函数；确定属于沙丘谷底测点的高程分界面；计算沙丘谷底趋势面以及沙丘底部面。与常规沙丘底部面的确定方法相比，该方法显著提高了效率，不受人为因素的影响，结果稳定可靠，得到的沙丘底部面就在沙丘谷底附近的下方，整体趋势平滑。该发明专利技术已经在中国西部沙漠区实际资料处理中得到广泛应用，取得了良好的效果。

Method and System for Calculating the Base Surface Elevation of Dunes Using Desert Surface Elevation Data

The invention provides a method and system for calculating the elevation of the bottom surface of a dune by using the elevation data of the desert surface. The method includes: inputting coordinates and parameters of the survey points in the work area; calculating the topographic trend surface; calculating the elevation difference function between the topographic trend surface and the bottom of the dune valley; determining the elevation interface belonging to the survey points of the bottom of the dune valley; calculating the trend surface of the bottom of the dune Valley and Compared with the conventional method for determining the bottom surface of sand dunes, this method significantly improves the efficiency and is not affected by human factors. The results are stable and reliable. The bottom surface of sand dunes is just below the bottom of the valley, and the overall trend is smooth. The invention has been widely used in data processing in desert areas of Western China and achieved good results.

【技术实现步骤摘要】
利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法及系统
本专利技术属于地震勘探资料数据处理等
，尤其涉及沙漠工区地震勘探静校正计算技术中的从沙漠地表高程数据中计算沙丘底部面高程的技术。
技术介绍
沙漠工区地震勘探资料处理中，应用沙丘曲线法相关技术计算静校正量时需要沙丘底部面的高程数据。地震勘探测量阶段只能得到沙漠工区随沙丘起伏的地表高程，无法直接得到沙丘底部面的高程数据。沙丘底部面高程都是通过对地表高程数据的分析处理得到。现有技术是由技术人员人工选择一系列被认为是沙丘谷底的测量样点，利用内插外推的方式计算整个工区的沙丘底部面，效率较低，结果受人为因素及所选沙丘谷底的测量样点的影响。
技术实现思路
本专利技术提出一种依据沙漠工区测量得到的地表高程数据，快速准确地计算沙丘底部面高程的方法，达到提高沙丘底部面计算效率和避免人为因素对计算结果影响的目的。根据本专利技术的一个方面，提供一种利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法，该方法包括：输入工区测点坐标与参数；计算地形趋势面；计算所述地形趋势面与沙丘谷底间的高程差函数；确定属于沙丘谷底测点的高程分界面；计算沙丘谷底趋势面以及沙丘底部面；输出沙丘底部面。进一步地，输入工区测点的平面与高程坐标(xi,yi,zi)，i＝1,2,...,N；N为测点总数。输入的参数包括：平滑半径参数R1、R2与R3，测点的最大高程大于谷底测点分界面高程的幅度t，以及高程差最大值剔除百分比α。进一步地，以高程属性数据(x,y,z)为输入，采用逐点平面拟合的方法，计算地形趋势面(x,y,u)：以测点(xi,yi)为中心，半径R1范围内的所有测点，以平面拟合方法构建u＝ax+by+c的平面方程，由该平面方程计算的该点高程即所述地形趋势面在该点的高程ui；所有测点的地形趋势面高程构成地形趋势面；其中下标i是测点序号。进一步地，计算所述地形趋势面与沙丘谷底间的高程差函数，包括：构建地形趋势面与地表之间的高程差属性数据(x,y,u-z)，将其中zi≥ui即地表高程大于等于地形趋势面高程的测点设置成无效高程差，zi<ui即地表高程小于地形趋势面高程的测点设置为有效高程差；以高程差属性数据(x,y,u-z)为输入，移动平均计算平均高程差分布函数(x,y,v)：以测点(xi,yi)为中心，半径R2范围内的除被设置为无效高程差的点以外的所有测点都参与计算平均值，得到该点的平均高程差vi；所有测点的平均高程差构成平均高程差分布函数；其中下标i是测点序号。进一步地，确定属于沙丘谷底测点的高程分界面，包括：应用地形趋势面与沙丘谷底的平均高程差分布函数(x,y,v)，即重置u＝u-v得到新的高程属性(x,y,u)，为沙丘谷底测点的分界面。进一步地，计算沙丘谷底趋势面，包括：构建沙丘谷底地表测点高程属性数据(x,y,w)，当zi-ui<t时，wi＝zi，其它情况高程wi设置成无效高程；以高程属性数据(x,y,w)为输入，逐点平面拟合计算沙丘谷底趋势面(x,y,p)：以测点(xi,yi)为中心，半径R3范围内的除被设置为无效高程的点以外的所有测点都参与平面拟合，构建p＝ax+by+c的平面方程，由该平面方程计算的该点高程，即沙丘谷底趋势面在该点的高程pi；所有测点的沙丘谷底趋势面高程构成沙丘谷底趋势面；其中下标i是测点序号。进一步地，计算沙丘底部面，包括：从沙丘谷底趋势面高程(x,y,p)与地表高程(x,y,z)的差值p-z中提取一个高程调整量Δz，最终的沙丘底部面高程(x,y,q)等于沙丘谷底趋势面高程减去该调整量，即qi＝pi-Δz，其中下标i是测点序号。进一步地，提取高程调整量的步骤包括：沙丘谷底趋势面高程减去地表面高程得高程差，保留高程差正值部分即地表高程在沙丘谷底趋势面下方的部分；对高程差正值数据从大到小排序，从排序后数据的最大值开始剔除α百分比的点，剩下点中的最大值即为高程调整量Δz。根据本专利技术的另一方面，提供一种利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的系统，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：输入工区测点坐标与参数；计算地形趋势面；计算所述地形趋势面与沙丘谷底间的高程差函数；确定属于沙丘谷底测点的高程分界面；计算沙丘谷底趋势面以及沙丘底部面；输出沙丘底部面。与常规沙丘底部面确定方法相比，该方法显著提高了效率，不受人为因素的影响，结果稳定可靠，得到的沙丘底部面就在沙丘谷底附近的下方，整体趋势平滑。该专利技术已经在中国西部沙漠区实际资料处理中得到广泛应用，取得了良好的效果。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了本专利技术实施例的测点地形高程图。图2示出了本专利技术实施例的地形趋势面图。图3示出了本专利技术实施例的地形趋势面与沙丘谷底间的平均高程差分布函数图。图4示出了本专利技术实施例的属于沙丘谷底测点的分界面图。图5示出了本专利技术实施例的沙丘谷底趋势面图。图6示出了本专利技术实施例的沙丘底部面图。图7示出了本专利技术实施例的沙丘厚度图。图8示出了本专利技术实施例的方法流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本专利技术提供了一种依据沙漠工区测量得到的地表高程数据，快速准确地计算沙丘底部面高程的方法，提高沙丘底部面计算效率，避免人为因素对计算结果的影响。采用逐步接近的方法计算沙丘底部面，结果在沙丘谷底附近的下方，整体趋势平滑。本公开提出了一种利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法，该方法包括：输入工区测点坐标与参数；计算地形趋势面；计算所述地形趋势面与沙丘谷底间的高程差函数；确定属于沙丘谷底测点的高程分界面；计算沙丘谷底趋势面以及沙丘底部面；输出沙丘底部面。本专利技术方法的技术原理是，采用逐步接近的方法自动计算沙丘底部面，技术要点包括寻找沙丘谷底、计算沙丘底部趋势面、计算沙丘底部面等。首先，计算地形趋势面。所有地表测点坐标数据为(xi,yi,zi)，i＝1,2,...,N，N为总点数，用向量表示成(x,y,z)。用输入的地表测点数据构建地表测点的高程属性数据(x,y,z)，所有测点的高程都是有效的。以高程属性数据(x,y,z)为输入，采用逐点较大区域范围内求平均(即移动平均)或平面拟合的方法，计算地形趋势面(x,y,u)。考虑到移动平均在工区边界存在边界效应，采用逐点平面拟合方法更适合取得沙漠工区沙丘地形的趋势。就具体测点而言，以该点为中心给定区域范围内的所有测点都参与平面拟合，构建一个u＝ax+by+c的平面方程，由该平面方程计算的该点高程即地形趋势面在该点的高程。所有测点的地形趋势面的高程构成地形趋势面。给定区域范围可以是圆、矩形等，这里采用给定较大半径的圆，该较大的半径至少要大于沙丘起伏横向跨度的2倍。计算地形趋势面与沙丘谷底间的平均高程差分布函数。构建地形趋势本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法，其特征在于，该方法包括：输入工区测点坐标与参数；计算地形趋势面；计算所述地形趋势面与沙丘谷底间的高程差函数；确定属于沙丘谷底测点的高程分界面；计算沙丘谷底趋势面以及沙丘底部面；输出沙丘底部面。

【技术特征摘要】
1.一种利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法，其特征在于，该方法包括：输入工区测点坐标与参数；计算地形趋势面；计算所述地形趋势面与沙丘谷底间的高程差函数；确定属于沙丘谷底测点的高程分界面；计算沙丘谷底趋势面以及沙丘底部面；输出沙丘底部面。2.根据权利要求1所述的利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法，其特征在于，输入工区测点的平面与高程坐标(xi,yi,zi)，i＝1,2,...,N，N为测点总数；输入的参数包括：平滑半径参数R1、R2与R3，谷底测点的最大高程大于谷底测点分界面高程的幅度t，以及高程差最大值剔除百分比α。3.根据权利要求1所述的利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法，其特征在于，以高程属性数据(x,y,z)为输入，采用逐点平面拟合的方法，计算地形趋势面(x,y,u)。4.根据权利要求3所述的利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法，其特征在于，以测点(xi,yi)为中心，半径R1范围内的所有测点，采用平面拟合的方法构建一个u＝ax+by+c的平面方程，由该平面方程计算的该点高程即所述地形趋势面在该点的高程ui；其中下标i是测点序号，i＝1,2,...,N，所有测点的地形趋势面高程构成地形趋势面。5.根据权利要求1所述的利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高程的方法，其特征在于，计算所述地形趋势面与沙丘谷底间的高程差函数包括：构建地形趋势面与地表之间的高程差属性数据(x,y,u-z)，将其中zi≥ui即地表高程大于等于地形趋势面高程的测点设置成无效高程差，zi<ui即地表高程小于地形趋势面高程的测点设置为有效高程差；以高程差属性数据(x,y,u-z)为输入，移动平均计算平均高程差分布函数(x,y,v)：以测点(xi,yi)为中心，半径R2范围内的除被设置为无效高程差的点以外的所有测点都参与计算平均值，得到该点的平均高程差vi；其中下标i是测点序号，i＝1,2,...,N；所有测点的平均高程差构成平均高程差分布函数。6.根据权利要求1所述的利用沙漠地表高程数据计算沙丘底部面高...

【专利技术属性】
技术研发人员：林伯香，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11