提供了一种基于无监督分类的二维地震数据全层位自动追踪方法，所述方法包括：读入二维地震数据以及控制层位数据；查找二维地震数据波形的极值点；基于查找的极值点，通过切比雪夫多项式来拟合地震波形，将拟合系数作为特征向量；对拟合的地震波形进行基于特征向量的无监督分类，从而得到二维地震数据的全层位自动追踪结果。所述方法还包括：通过相关查找来补齐间断的地震层位。所述方法还包括：通过使用层位片段融合方法来得到完整的层位线。所述方法还包括：通过相关查找来消除重叠现象。所述方法消除了人工干预机制，实现完全的二维地震数据全层位自动追踪。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地震勘探资料解释领域，具体地说，涉及一种二维地震数据的层位追踪方法。
技术介绍
层位追踪(S卩，层位解释)是地质资料解释的重要环节。层位追踪就是通过地震勘探得到的地震数据来分析得到地底构造。长期以来地震层位追踪都是依靠人工提取的。但是人工提取存在较大的问题首先，人工提取依赖于解释人员的长期以来的工作经验，主观因素影响很大；其次是人工解释存在很大的效率问题，只能对少数目地层位进行解释，无法实现对所有层的追踪，通常难以为精细的地震资料分析(如地震地层学解释)提供基础数据。随着层位追踪方法的不断研究和改进，依赖于计算机实现的层位追踪算法不断提出，追踪的效率和效果都有所改进。现有的层位追踪方法包括(I) P. Alberts等在2002年提出了一种基于人工神经网络层位追踪算法，主要将模式识别引入到跨断层等不连续地质结构的层位追踪，然后采用神经网络进行模式识别；(2) Reda Benbernou等在P. Alberts的工作基础上采用模糊手段进行判决，组成混合的层位自动追踪方法；(3) M. Aurnhammer等在2002年提出了一种遗传算法层位追踪算法，其具体思路是采用基于模型的方法来处理跨越断层的问题，然后将问题转化为约束最优化的问题，然后使用遗传算法来求解；(4) F. Admasu等在2004年采用了模拟退火的方法来解约束最优问题，在2006年讨论了贝叶斯方法求解约束最优化问题；(5)F. Admasu等在2006年将子波变换引入了层位追踪问题中，先将地震数据小波多尺度分解，然后再进行层位追踪，依然采用贝叶斯方法；(6)Yingwei Yu等在2011年使用定向矢量场获得层位极值信息，将目标层位建模为无向连通图，然后使用最小生成树获得目标层位， 但 这样思路并不能进行全层位追踪；(7)Hilde G. Borgos等在2005年引入基于有限混合高斯的全层位追踪算法，由于将层位追踪转化为分类(包括有监督分类和半监督分类)问题， 所以不存在跨断层问题，能适合复杂的地质环境。然而，现有的层位追踪方法存在以下问题(I) P. Alberts和RedaBenbernou的神经网络方法跨越复杂地质环境能力与训练样本状况密切相关，如果训练样本包含这种复杂地质状况，则能很好追踪，否则不能，但对于多变的复杂地质环境，训练样本往往无法包含全部的状况，而且训练样本的获得需要大量人工干预标示；(2) M. Aurnhammer和F. Admasu 的模型方法存在对复杂地质状况的逼近程度的问题以及求解方法的求解精度和次优解问题；(3)有监督分类主要有最大似然和贝叶斯分类，使用大量的手工标识的数据进行训练， 然后用未标识的数据来测试其性能，分类器具有很高的分类精度，半监督分类相对于有监督分类需要标识的样本少了很多，但是相应的分类的精度会有所下降，但是基于有监督分类和半监督分类的分类方法需要人工进行干预，不能实现完全的自动全层位追踪。因此，需要一种。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种，所述方法使用无监督分类来实现二维地震数据的全层位自动追踪。根据本专利技术的另一方面，提供了一种，所述方法使用相关查找或层位片断融合来实现层位补齐或消除重叠。根据本专利技术的一方面，提供了一种，所述方法包括读入二维地震数据以及控制层位数据；查找二维地震数据波形的极值点；基于查找的极值点，通过切比雪夫多项式来拟合地震波形，将拟合系数作为特征向量；对拟合的地震波形进行基于特征向量的无监督分类，从而得到二维地震数据的全层位自动追踪结果。所述极值点可包括极大值或极小值或者可查找二维地震数据波形的过零点并基于查找的过零点通过切比雪夫多项式来拟合地震波形。对拟合的地震波形进行基于特征向量的无监督分类的步骤可包括根据特征向量的概率密度函数建立统计模型权利要求1.一种，所述方法包括 读入二维地震数据以及控制层位数据； 查找二维地震数据波形的极值点； 基于查找的极值点，通过切比雪夫多项式来拟合地震波形，将拟合系数作为特征向量; 对拟合的地震波形进行基于特征向量的无监督分类，从而得到二维地震数据的全层位自动追踪结果。2.如权利要求I所述的方法，其中，所述极值点包括极大值或极小值或者查找二维地震数据波形的过零点并基于查找的过零点通过切比雪夫多项式来拟合地震波形。3.如权利要求I所述的方法，其中，对拟合的地震波形进行基于特征向量的无监督分类的步骤包括 根据特征向量的概率密度函数建立统计模型4.如权利要求I所述的方法，还包括 在对拟合的地震波形进行基于特征向量的无监督分类后得到的层位存在间断的情况下，通过相关查找来补齐间断的地震层位。5.如权利要求4所述的方法，其中，通过相关查找来补齐间断的地震层位的步骤包括 从断开处的层位点，依据倾角的指示，找到下一道上的指示点，搜索该指示点两端一定长度的矩形窗口，找到窗口内相关系数大于设定门限的极值点，并且选择距离最近的极值点添加到本层位点集中，直到补齐缺口或者搜索窗口中不存在相关系数大于门限的极值点，其中，所述相关系数表示指示点至断开处的层位点的向量与窗口内的极值点至断开处的层位点的向量的振幅相关系数。6.如权利要求5所述的方法，还包括 在无法在窗口内找到相关系数大于设定门限的极值点的情况下，通过使用层位片段融合方法来得到完整的层位线。7.如权利要求6所述的方法，其中，通过使用层位片段融合方法来得到完整的层位线的步骤包括 依次以各个层位片段的最后一个层位点为中心确定一个矩形窗口，检查在该窗口内是否存在其他层位片段的起始层位点，若存在则将这两个层位片段连接形成新的层位片段，以这种方法不断的检测，直到所有的层位片段最后一个层位点的窗口内都不存在另外一个层位片段的起始层位点，最终得到完整的层位线。8.如权利要求I所述的方法，还包括 在对拟合的地震波形进行基于特征向量的无监督分类后得到的层位存在重叠现象的情况下，通过在预定窗口中查找最近的同类层位点来消除重叠现象。9.如权利要求8所述的方法，其中，通过在预定窗口中查找最近的同类层位点来消除重叠现象的步骤包括 预设一个窗口，从本类的起始道的层位点开始，将该层位点平移到相邻道上，查找该道上同一类且距离平移的点最近的层位点划分到本层位点集中，继续查找下一道上的层位点，直到找完整个层位，剩下的点集作为另一个聚类团，即另外一个层位的数据点。全文摘要提供了一种，所述方法包括读入二维地震数据以及控制层位数据；查找二维地震数据波形的极值点；基于查找的极值点，通过切比雪夫多项式来拟合地震波形，将拟合系数作为特征向量；对拟合的地震波形进行基于特征向量的无监督分类，从而得到二维地震数据的全层位自动追踪结果。所述方法还包括通过相关查找来补齐间断的地震层位。所述方法还包括通过使用层位片段融合方法来得到完整的层位线。所述方法还包括通过相关查找来消除重叠现象。所述方法消除了人工干预机制，实现完全的二维地震数据全层位自动追踪。文档编号G01V1/28GK102981182SQ20121047055公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日专利技术者陈小二, 邹文, 陶正喜, 巫盛洪, 周晶晶, 杜洪, 刘璞, 巫骏, 吕文彪 申请人:中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于无监督分类的二维地震数据全层位自动追踪方法，所述方法包括：读入二维地震数据以及控制层位数据；查找二维地震数据波形的极值点；基于查找的极值点，通过切比雪夫多项式来拟合地震波形，将拟合系数作为特征向量；对拟合的地震波形进行基于特征向量的无监督分类，从而得到二维地震数据的全层位自动追踪结果。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小二，邹文，陶正喜，巫盛洪，周晶晶，杜洪，刘璞，巫骏，吕文彪，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，
类型：发明
国别省市：
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