【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及海域數據分析，具體涉及一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法。
技術介紹
1、海域活動斷裂是指晚第四紀10-12萬年以來發生過活動、現在正在活動、未來一定時期內仍可能發生活動的構造，它與海底地震的活動密切相關，海底地震的發生往往給人類生命和財產以及海洋工程設施帶來嚴重威脅，21世紀以來海洋工程建設日益增多，核電站、石油鉆井平臺、跨海大橋及海底隧道等工程安全評價與選址區的海域活動斷裂密切相關，海域活動斷裂的時空特征對活動斷裂的活動性具有重要的指示意義，對海域活動斷裂時空特征的研究成果可為海洋工程安全評價提供科學依據。
2、目前，高分辨率聲學探測手段已成為在海底活動斷裂探測研究中的主要探測方法之一，從最初的單一聲學探測手段逐步發展成多種聲學探測手段相結合來探測海底活動斷裂的構造特征，但大多數研究只是簡單的將各種聲學探測手段結合起來識別海底斷裂特征，在聲學數據融合利用方面有待于進一步提高，進而提高刻畫海底活動斷裂時空特征的精度，因此，如何將淺地層剖面和多道地震數據融合處理來解譯海底活動斷裂特征，是我們要解決的問題，為此，現提出一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法。
技術實現思路
1、本專利技術目的在于提供一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：
3、一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，包括以下步驟：
4、步驟1，采集包括海底及淺地層剖面數據和多道地震數據的聲學數據，并對采集的聲學數據進行預處理，包括濾波、去噪等，以提高數據質量，為后續分析打下基礎；
5、步驟2，對預處理后的聲學數據進行數據配準，以確保在同一空間和時間框架內，并通過對比和分析不同數據集中的層位，將數據對齊到相同的基準面上，以便后續的數據融合；
6、步驟3，應用數據融合策略，將海底及淺地層剖面數據和多道地震數據進行融合處理，生成融合后的聲學地層數據；
7、步驟4，基于融合后的聲學地層數據，提取海底活動斷裂特征，并綜合分析海底活動斷裂特征，識別海底活動斷裂的構造特征；
8、步驟5，根據提取和識別的特征，對海底活動斷裂進行解譯，以評估潛在的地質風險，并對解譯結果進行綜合分析。
9、本專利技術技術方案的進一步改進在于：所述聲學數據的采集及預處理過程為：
10、在目標區域部署淺地層剖面儀和多道地震系統，覆蓋整個目標區域以采集海底及淺地層結構和多道地震信號的聲學數據，并配置信號調理前端和fpga（現場可編程門陣列），以適應極低信號響應水平的地震信號，進而使用淺地層剖面儀采集海底及淺地層剖面數據，記錄反射波振幅和頻率信息，利用信號調理前端和fpga（現場可編程門陣列）技術，對多道地震信號進行采集，由于海底及淺地層結構和多道地震信號的聲學數據往往比較微弱，且存在噪聲干擾，采用信號調理前端可對原始信號進行預處理，包括放大、濾波，以提高信號的信噪比和抗干擾能力，通過放大和濾波處理，信號調理前端可有效提高信號的信噪比，為后續的數據處理和分析提供高質量的輸入，并能夠濾除部分噪聲干擾，提高信號的穩定性和可靠性，由于淺地層剖面儀和多道地震系統需實時處理大量的聲學數據，對數據處理的實時性和并行性要求較高，fpga（現場可編程門陣列）技術以其高并行性、高速處理能力和可編程性，適合規模數據的實時處理，通過fpga（現場可編程門陣列）可并行處理多個任務，提高數據處理的效率，滿足實時性要求，相比傳統的處理器，fpga（現場可編程門陣列）在實現相同功能時具有更低的功耗，有利于系統的長期穩定運行；
11、對采集的聲學數據進行濾波、去噪和信號增強的預處理操作，其中，應用帶通濾波器對采集到的聲學數據進行濾波處理，限制信號的頻率范圍，以增強信號的清晰度并消除噪聲和不必要的頻率成分，應用小波變換去噪方法，提高信號與噪聲的比例，確保數據質量，以減少數據中的隨機噪聲，增強地震反射信號，通過信號增強使得反射波的特征更加明顯，便于后續的數據處理和解釋；
12、對預處理后的聲學數據進行歸一化處理，將數據縮放到相同的量級，以便于比較和分析，并對連續的聲學數據進行分割，獲取單個的聲學數據樣本，以便于進一步的分析；
13、對分割后的單個聲學數據樣本進行標注，識別其不同的地質特征，并將預處理后的數據整合存儲在數據倉庫中，進行備份和存檔，以便于未來的使用和分析。
14、本專利技術技術方案的進一步改進在于：所述聲學數據的數據配準及數據對齊過程為：
15、收集目標區域的高精度聲學數據整理成聲學數據集，并將其作為參考數據集，其中，參考數據集包含圖像、gps、ins（慣性導航系統）的數據，且包括經過人工標記的分割跟蹤結果，將ins（慣性導航系統）數據與gps數據進行融合，進一步提高數據融合的精度和可靠性，提高對海底及淺地層結構的理解，從而更準確地進行地質解譯和風險評估；
16、使用地理信息系統（gis）工具，將所有數據的坐標轉換到wgs84坐標系，并將所有時間戳轉換為utc時間，統一時間戳格式；
17、使用地震解釋軟件（petrel）識別主要地質層位信息，包括但不限于反射波的振幅、頻率、相位等，并對比不同數據中的層位，確定共同的地質特征，記錄對比結果，包括反射界面、斷裂帶等關鍵地質特征的描述和位置；
18、基于地質特征對比結果，在待配準數據中選擇相同空間位置的特征同名點作為控制點，需確保控制點具有代表性，能夠準確反映數據的空間關系，并應用配準算法，通過控制點將待配準數據對齊到參考數據集上，計算配準后的均方根誤差，以評估配準的精度，若精度不符合要求，進一步調整配準算法；
19、通過對比和分析不同數據的層位信息，將數據對齊到相同的基準面上，并將對齊后的數據進行融合，形成統一的聲學特征數據集。
20、本專利技術技術方案的進一步改進在于：所述融合后的聲學地層數據的生成過程為：
21、從聲學特征數據集提取海底及淺地層剖面數據和多道地震數據，并根據觀測數據和先驗信息，構建變分同化模型；
22、利用變分同化模型綜合分析海底及淺地層剖面數據和多道地震數據的特征，估計地層狀態，通過迭代優化過程，不斷調整地層狀態的估計值，直至達到最優解，并根據同化模型的結果，生成具有空間連續性的聲學地層數據，能夠準確反映海底及淺地層的結構和特征；
23、在生成的聲學地層數據中，識別出由于觀測條件限制或數據采集過程中的誤差導致的缺失或稀疏的數據點，使用克里金插值法，根據已知數據點的數值和位置預測未知數據點的值，并將克里金插值法的結果用于填補缺失或稀疏的數據點，獲得完整的地層信息，確保填補后的數據在空間和數值上與原始數據保持一致性和連續性；
24、根據海底及淺地層剖面數據和多道地震數據的特征，構建統計模型，將海底及淺地層剖面數據和多道地震數據輸入統計模型本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述聲學數據的采集及預處理過程為：
3.根據權利要求2所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述聲學數據的數據配準及數據對齊過程為：
4.根據權利要求3所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述融合后的聲學地層數據的生成過程為：
5.根據權利要求4所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述海底活動斷裂構造特征的識別過程為：
6.根據權利要求5所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述斷裂活動值的計算公式為：
7.根據權利要求6所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述海底活動斷裂的解譯過程為：
8.根據權利要求7所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其
9.根據權利要求8所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述地質風險系數的計算公式為：
10.根據權利要求9所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：多個所述地質風險等級對應多個所述評價閾值，其中，所述評價閾值包括上限閾值和下限閾值；
...【技術特征摘要】
1.一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述聲學數據的采集及預處理過程為：
3.根據權利要求2所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述聲學數據的數據配準及數據對齊過程為：
4.根據權利要求3所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述融合后的聲學地層數據的生成過程為：
5.根據權利要求4所述的一種基于聲學地層數據融合解譯的海域活動斷裂分析方法，其特征在于：所述海底活動斷裂構造特征的識別過程為：
6.根據權利要求5所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馮京，楊源，陸凱，潘軍，尉佳，秦軻，方中華，
申請(專利權)人：青島海洋地質研究所，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。