【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及數(shù)據(jù)預(yù)測，具體涉及基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、地應(yīng)力是指地球內(nèi)部巖石由于地殼運(yùn)動、板塊構(gòu)造活動、地?zé)崽荻鹊纫蛩囟a(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力。通過對地應(yīng)力進(jìn)行預(yù)測和研究，可以為地震預(yù)測、隧道和礦井的大型工程建設(shè)以及石油和天然氣的資源開發(fā)等多個領(lǐng)域提供重要的科學(xué)依據(jù)，降低工程風(fēng)險，提高資源開發(fā)效率。
2、應(yīng)力解除法是目前發(fā)展時間最長，技術(shù)比較成熟的一種常用的地應(yīng)力測量方法，而在地應(yīng)力測量的過程中，由于測量儀器的校準(zhǔn)不準(zhǔn)確、溫度和濕度等環(huán)境的變化以及巖體中存在的裂隙產(chǎn)生的形變等因素的影響，會導(dǎo)致采集得到的地應(yīng)力數(shù)據(jù)中被引入噪聲數(shù)據(jù)，而地應(yīng)力數(shù)據(jù)中的噪聲數(shù)據(jù)可能會掩蓋或扭曲真實(shí)的地應(yīng)力數(shù)據(jù)，進(jìn)而降低地應(yīng)力數(shù)據(jù)預(yù)測的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請的目的在于提供基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：
2、第一方面，本申請實(shí)施例提供了基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，該方法包括以下步驟：
3、采集各時刻每個地應(yīng)力測點(diǎn)位置處的地應(yīng)力數(shù)據(jù)，構(gòu)建初始地應(yīng)力數(shù)據(jù)集合；基于所有地應(yīng)力數(shù)據(jù)的歸一化值構(gòu)建第一地應(yīng)力數(shù)據(jù)集合；各地應(yīng)力數(shù)據(jù)包括最大水平主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、垂直應(yīng)力及埋深數(shù)據(jù)；
4、在第一地應(yīng)力數(shù)據(jù)集合中，基于各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大水平主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力及垂直應(yīng)力得到各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大水平側(cè)壓系數(shù)和最小水平側(cè)壓系數(shù)；基于所有地應(yīng)力數(shù)據(jù)的埋深值進(jìn)行劃分得到各埋深相近
5、基于第一埋深相近總集合中所有地應(yīng)力數(shù)據(jù)的埋深數(shù)據(jù)與最大水平側(cè)壓系數(shù)之間的變化相關(guān)性構(gòu)建第一埋深相近總集合的最大側(cè)壓收斂度及最大側(cè)壓離散收斂度；
6、基于最大側(cè)壓收斂度及最大側(cè)壓離散收斂度分別計(jì)算各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓收斂顯著度及最大側(cè)壓離散收斂顯著度；
7、基于最大側(cè)壓收斂顯著度和最大側(cè)壓離散收斂顯著度得到各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓綜合收斂顯著度；基于第一埋深相近總集合中所有地應(yīng)力數(shù)據(jù)的埋深數(shù)據(jù)及最小水平側(cè)壓系數(shù)得到各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最小側(cè)壓綜合收斂顯著度；
8、基于最大側(cè)壓綜合收斂顯著度、最小側(cè)壓綜合收斂顯著度得到各埋深相近數(shù)據(jù)簇的綜合側(cè)壓收斂顯著度；
9、基于各埋深相近數(shù)據(jù)簇中不同地應(yīng)力數(shù)據(jù)之間的最大水平側(cè)壓系數(shù)的差異和最小水平側(cè)壓系數(shù)的差異得到各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的綜合側(cè)壓差異系數(shù)；
10、基于綜合側(cè)壓收斂顯著度及綜合側(cè)壓差異系數(shù)得到各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的含噪系數(shù)；
11、根據(jù)含噪系數(shù)對初始地應(yīng)力數(shù)據(jù)集合進(jìn)行去噪處理，并根據(jù)去噪后的地應(yīng)力數(shù)據(jù)獲取地應(yīng)力數(shù)據(jù)的地應(yīng)力變化預(yù)測模型。
12、在其中一種實(shí)施例中，所述各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大水平側(cè)壓系數(shù)和最小水平側(cè)壓系數(shù)的獲取過程為：
13、將每個地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大水平主應(yīng)力與垂直應(yīng)力的比值作為每個地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大水平側(cè)壓系數(shù)；將每個地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最小水平主應(yīng)力與垂直應(yīng)力的比值作為每個地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最小水平側(cè)壓系數(shù)。
14、在其中一種實(shí)施例中，所述第一埋深相近總集合的最大側(cè)壓收斂度及最大側(cè)壓離散收斂度的獲取過程為：
15、對于各埋深相近數(shù)據(jù)簇，將埋深相近數(shù)據(jù)簇中所有地應(yīng)力數(shù)據(jù)的埋深數(shù)據(jù)的均值作為埋深相近數(shù)據(jù)簇的地層埋深度，將埋深相近數(shù)據(jù)簇中所有地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大水平側(cè)壓系數(shù)的均值記為埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓均值，將埋深相近數(shù)據(jù)簇中所有地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大水平側(cè)壓系數(shù)的變異系數(shù)記為埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓離散度；
16、基于最大側(cè)壓均值、地層埋深度構(gòu)建直角坐標(biāo)系；通過曲線擬合算法對所有埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓均值和地層埋深度在直角坐標(biāo)系中產(chǎn)生的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合，計(jì)算所有坐標(biāo)點(diǎn)與擬合曲線之間的均方誤差；計(jì)算所述均方誤差與調(diào)節(jié)因子的和值，將所述和值的倒數(shù)作為第一埋深相近總集合的最大側(cè)壓收斂度；
17、基于所有埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓離散度和地層埋深度，采用與所述最大側(cè)壓收斂度相同的計(jì)算方式，得到第一埋深相近總集合的最大側(cè)壓離散收斂度。
18、在其中一種實(shí)施例中，所述計(jì)算各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓收斂顯著度及最大側(cè)壓離散收斂顯著度的獲取過程為：
19、對于任一埋深相近數(shù)據(jù)簇，將第一埋深相近總集合中去除所述任一埋深相近數(shù)據(jù)簇后的集合記為所述任一埋深相近數(shù)據(jù)簇的數(shù)據(jù)簇缺失集合；
20、在所述任一埋深相近數(shù)據(jù)簇的數(shù)據(jù)簇缺失集合中，基于所有埋深相近數(shù)據(jù)簇，采用與所述最大側(cè)壓收斂度相同的計(jì)算方法，獲取該數(shù)據(jù)簇缺失集合的最大側(cè)壓收斂度；
21、將第一埋深相近總集合的最大側(cè)壓收斂度記為第一收斂度，將所述任一埋深相近數(shù)據(jù)簇的數(shù)據(jù)簇缺失集合的最大側(cè)壓收斂度記為第二收斂度；將第二收斂度減去第一收斂度的結(jié)果與第一收斂度的比值記為所述任一埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓收斂顯著度；
22、基于最大側(cè)壓離散收斂度，采用與最大側(cè)壓收斂顯著度相同的計(jì)算方式，得到各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓離散收斂顯著度。
23、在其中一種實(shí)施例中，所述各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓綜合收斂顯著度的獲取過程為：
24、將各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓收斂顯著度和最大側(cè)壓離散收斂顯著度的乘積作為各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓綜合收斂顯著度。
25、在其中一種實(shí)施例中，所述各埋深相近數(shù)據(jù)簇的綜合側(cè)壓收斂顯著度的獲取過程為：
26、基于第一埋深相近總集合中所有地應(yīng)力數(shù)據(jù)的埋深數(shù)據(jù)及最小水平側(cè)壓系數(shù)，采用與最大側(cè)壓綜合收斂顯著度相同的計(jì)算方式，得到各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最小側(cè)壓綜合收斂顯著度；將各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓綜合收斂顯著度與最小側(cè)壓綜合收斂顯著度的乘積記為各埋深相近數(shù)據(jù)簇的綜合側(cè)壓收斂顯著度。
27、在其中一種實(shí)施例中，所述各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的綜合側(cè)壓差異系數(shù)的獲取過程為：
28、在各埋深相近數(shù)據(jù)簇中，計(jì)算任一地應(yīng)力數(shù)據(jù)與其余每個地應(yīng)力數(shù)據(jù)之間最大水平側(cè)壓系數(shù)的差值，記為第一差值；將所述任一地應(yīng)力數(shù)據(jù)的所有第一差值的均值記為所述任一地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大側(cè)壓差異系數(shù)；計(jì)算所述任一地應(yīng)力數(shù)據(jù)與其余每個地應(yīng)力數(shù)據(jù)之間最小水平側(cè)壓系數(shù)的差值，記為第二差值；將所述任一地應(yīng)力數(shù)據(jù)的所有第二差值的均值記為所述任一地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最小側(cè)壓差異系數(shù)；
29、將各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大側(cè)壓差異系數(shù)與最小側(cè)壓差異系數(shù)的乘積作為各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的綜合側(cè)壓差異系數(shù)。
30、在其中一種實(shí)施例中，所述到各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的含噪系數(shù)的獲取過程為：
31、對于各埋深相近數(shù)據(jù)簇，將埋深相近數(shù)據(jù)簇中每個地應(yīng)力數(shù)據(jù)的綜合側(cè)壓差異系數(shù)與埋深相近數(shù)據(jù)簇的綜合側(cè)壓收斂顯著度的乘積作為每個地應(yīng)力數(shù)據(jù)的含噪系數(shù)。
32、在其中一種實(shí)施例中，所述根據(jù)含噪系數(shù)對初始地應(yīng)力數(shù)據(jù)集合進(jìn)行去噪處理，并根據(jù)去噪后的地應(yīng)力數(shù)據(jù)獲取地應(yīng)力數(shù)據(jù)的地應(yīng)力變化預(yù)測模型，具體為：
33、將所有本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大水平側(cè)壓系數(shù)和最小水平側(cè)壓系數(shù)的獲取過程為：
3.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述第一埋深相近總集合的最大側(cè)壓收斂度及最大側(cè)壓離散收斂度的獲取過程為：
4.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述計(jì)算各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓收斂顯著度及最大側(cè)壓離散收斂顯著度的獲取過程為：
5.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓綜合收斂顯著度的獲取過程為：
6.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述各埋深相近數(shù)據(jù)簇的綜合側(cè)壓收斂顯著度的獲取過程為：
7.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的綜合側(cè)壓差異系數(shù)的獲取過程為：
8.如權(quán)利要求1所述的基
9.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述根據(jù)含噪系數(shù)對初始地應(yīng)力數(shù)據(jù)集合進(jìn)行去噪處理，并根據(jù)去噪后的地應(yīng)力數(shù)據(jù)獲取地應(yīng)力數(shù)據(jù)的地應(yīng)力變化預(yù)測模型，具體為：
10.基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述各地應(yīng)力數(shù)據(jù)的最大水平側(cè)壓系數(shù)和最小水平側(cè)壓系數(shù)的獲取過程為：
3.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述第一埋深相近總集合的最大側(cè)壓收斂度及最大側(cè)壓離散收斂度的獲取過程為：
4.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述計(jì)算各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓收斂顯著度及最大側(cè)壓離散收斂顯著度的獲取過程為：
5.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化預(yù)測方法，其特征在于，所述各埋深相近數(shù)據(jù)簇的最大側(cè)壓綜合收斂顯著度的獲取過程為：
6.如權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力解除法的地應(yīng)力變化...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張鵬，李濱，魏義杰，李軍，范玉璐，張曉飛，歐陽江泉，譚成軒，
申請(專利權(quán))人：中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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