【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及地質勘測，具體涉及一種基于鉆探物探數據決策層融合的地層分布解譯方法。
技術介紹
1、在巖土工程領域，探明施工區域范圍內工程地質條件對保障施工安全直觀重要。其中，地層分布情況作為工程地質條件的重要基礎信息，根據地質勘探信息實現其準確、合理建模至關重要。
2、目前的勘探手段主要包括物探和鉆探兩大類：鉆探是一種直接獲取地層信息的方式，通過對地層進行鉆進取芯，可以獲得真實的地質資料，其數據具有很高的可信度。因此，鉆探結果常常被作為重要的參考依據。物探技術以探地雷達、高密度電法、地震波等方法為主，具有覆蓋范圍大、勘探深度廣、成本相對較低的優勢，同樣也可以幫助有效識別地層分布情況。但根據工程實踐，二者的各自的缺點也十分明顯：鉆探成本較高且屬于一維數據，可能導致所得信息具有局部性和片面性，難以全面反映大尺度的地質特征；物探可以快速獲得大尺度的二維剖面地層分布信息，但物探信號也由于往往受到多解性問題的限制，因此勘探結果相對鉆探而言的準確性和可信度相對較低。
3、理論上，通過將鉆探和物探數據進行融合解譯，能夠充分發揮兩種技術的優勢：一方面，鉆探數據可以為物探提供可靠的校準和約束，提升物探結果的可信度；另一方面，物探數據可以拓展鉆探結果的應用范圍，彌補鉆探數量少、覆蓋面有限的不足。但在實際應用中仍面臨諸多挑戰：首先，兩種勘探手段的數據具有維度上的差異。其次，實際工程地質條件往往極為復雜，存在多層次、多類型的巖土體，導致傳統的數據融合方法難以準確反映實際的地質情況。
4、目前，勘探數據的融合大致可分為
5、因此，如何將鉆探物探數據進行決策層融合，以形成高可靠度和準確性的可用于二維層面地質地層建模的信息解譯結果，是目前該領域急需解決的一個關鍵技術問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術無法將鉆探和物探的數據進行決策層融合，并形成高可靠度和準確性的信息解譯結果的問題，提出了一種基于鉆探物探數據決策層融合的地層分布解譯方法。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供了一種基于鉆探物探數據決策層融合的地層分布解譯方法，包括以下步驟：
3、s1、分別獲取地層分布的物探數據解譯結果和鉆探數據解譯結果；
4、s2、分別將物探數據解譯結果和鉆探數據解譯結果進行網格化處理以及標準化處理，得到若干具有相同解譯空間及標簽的物探數據網格單元和鉆探數據網格單元；
5、s3、基于空間約束對物探數據網格單元的鄰域系統進行優化；基于優化后的鄰域系統，利用先驗概率計算公式構建得到地層分布的二維先驗概率分布函數；基于物探數據網格單元的網格長度，將鉆探數據網格單元進行等距分割和二級指標計算處理后，再利用混淆矩陣構建得到地層分布的似然函數；
6、s4、基于地層分布的二維先驗概率分布函數和似然函數，利用貝葉斯概率更新機制進行融合解譯處理，得到鉆探孔位置地層分布的融合解譯結果；
7、s5、基于地層分布的二維先驗概率分布函數和鉆探孔位置地層分布的融合解譯結果，利用基于區間劃分的全局更新機制進行融合解譯處理，得到全局地層分布的融合解譯結果。
8、本專利技術一種基于鉆探物探數據決策層融合的地層分布解譯方法，將物探數據解譯結果視為軟數據(可信度較低)，鉆探數據解譯結果視為硬數據(可信度較高)，圍繞貝葉斯概率更新原理，提出對鄰域系統進行優化的方法、相對應地的先驗概率分布計算方法、似然函數計算方法以及考慮鉆探數據影響的區間劃分的全局更新機制，有效的在決策層將兩種勘探數據相融合，實現了對可用于二維層面地層分布情況建模的數據信息的高可靠度和準確性的解譯；該方法具有準確性高、普適性好、可操作性強的特點，適合大規模應用于地層分布的二維建模。
9、其中，步驟s1中，優選的，所述物探包括電法勘探、探地雷達、地震勘探中的一種；所述鉆探為超前鉆探。
10、物探電磁波、彈性波等信號在傳播過程中受各類干擾因素的影響，通常存在各類噪音，因此需要進行預處理以提高信噪比，以更好地凸顯病害特征；優選的，在獲取地層分布的物探數據解譯結果的過程中，還包括對物探數據的預處理；所述預處理包括零點重置、高通低通濾波、指數增益中的至少一種。
11、其中，步驟s2中，優選的，物探解譯結果的網格化處理包括：選取合適的正方形網格長度(網格越密，獲得的解譯結果精度越高，但是計算規模越大，具體根據整體勘探區域規模以及勘探需求來合理設置)，對二維的物探解譯結果進行網格劃分，得到若干物探數據網格單元；鉆探數據解譯結果的網格化處理包括：選取與物探解譯結果網格化處理時相同的網格長度，對鉆孔位置的鉆探數據解譯結果進行網格劃分，得到若干鉆孔數據網格單元；通過網格化處理，以確保鉆孔位置的網格單元與同一位置的物探解譯結果網格單元位置一一對應。
12、優選的，所述的標準化處理包括：將物探數據網格單元和鉆孔數據網格單元進行統一，均采用相同的解譯空間及標簽進行表征。例如，物探網格單元和鉆孔網格單元均可表征為如下形式：
13、s＝(label1，label2...labeln)；
14、式中，label為標簽的意思，s表示網格單元解譯空間，解譯空間由解譯標簽組成，解譯標簽有label1、labe2...labeln一共n個；解譯標簽一般為數字0、1、2.....等，每個數據代表一種地層分布類別，網格單元具有相同的解譯空間及標簽，則表示二種數據所包含的地層分布類別應一致。
15、其中，步驟s3中，鄰域系統的優化方法包括：(a)基于物探數據網格單元的解譯結果計算其約束因子的離散程度；(b)根據約束因子離散程度的計算結果，取網格單元約束因子離散程度最小的方向作為主導方向。
16、優選的，所述約束因子表征為：β＝(β1,β2,β3,β4)，其中，β1、β2、β3與β4分別代表鄰域系統內0、四個獨立方向對應的空間約束，π為圓周率。
17、優選的，所述約束因子離散程度為：βi＝{mean[s(labeln)]}βi，式中，i為1，2，3，4，分別表示計算0、四個獨立方向的離散程度；s(labeln)表示分別計算βi方向下網格單元解譯標簽的方差，mean表示取方差計算結果的平均值。
18、優選的，所述先驗概率計算公式為：
19、
20、式中，表示各物探數據網格單元中解譯標簽的初始概率分布；表示考慮空間相關性的初始概率更新值，其中空間相關性是指當前物探數據網本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于鉆探物探數據決策層融合的地層分布解譯方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述地層分布解譯方法，其特征在于，步驟S3中，鄰域系統的優化方法包括：(A)基于物探數據網格單元的解譯結果計算其約束因子的離散程度；(B)根據約束因子離散程度的計算結果，取網格單元約束因子離散程度最小的方向作為主導方向。
3.根據權利要求2所述地層分布解譯方法，其特征在于，所述約束因子表征為：β＝(β1,β2,β3,β4)，其中，β1、β2、β3與β4分別代表鄰域系統內四個獨立方向對應的空間約束。
4.根據權利要求3所述地層分布解譯方法，其特征在于，所述約束因子離散程度為：βi＝{Mean[s(labeln)]}βi，式中，i為1，2，3，4，分別表示計算四個獨立方向的離散程度；s(labeln)表示分別計算βi方向下網格單元解譯標簽的方差，Mean表示取方差計算結果的平均值。
5.根據權利要求1所述地層分布解譯方法，其特征在于，步驟S3中，所述先驗概率計算公式為：
6.根據權利要求1所述地層分布解譯方法，其特征在于，步驟
7.根據權利要求1所述地層分布解譯方法，其特征在于，步驟S5中，所述基于區間劃分的全局更新機制包括：基于地層分布的二維先驗概率分布函數和鉆探孔位置地層分布的融合解譯結果，利用全局更新公式，得到融合概率分布函數，再通過融合概率分布函數，得到全局地層分布的融合解譯結果；全局更新公式為：
8.根據權利要求7所述地層分布解譯方法，其特征在于，對當前網格影響最大的鉆探網格單元的定位方法包括：
9.一種地層分布解譯裝置，其特征在于，包括至少一個處理器，以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠執行權利要求1-8任一項所述地層分布解譯方法。
10.一種計算機可讀介質，其特征在于，其上存儲有可由處理器執行的指令，所述指令在被處理器執行時，使得處理器執行權利要求1-8任一項所述地層分布解譯方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于鉆探物探數據決策層融合的地層分布解譯方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述地層分布解譯方法，其特征在于，步驟s3中，鄰域系統的優化方法包括：(a)基于物探數據網格單元的解譯結果計算其約束因子的離散程度；(b)根據約束因子離散程度的計算結果，取網格單元約束因子離散程度最小的方向作為主導方向。
3.根據權利要求2所述地層分布解譯方法，其特征在于，所述約束因子表征為：β＝(β1,β2,β3,β4)，其中，β1、β2、β3與β4分別代表鄰域系統內四個獨立方向對應的空間約束。
4.根據權利要求3所述地層分布解譯方法，其特征在于，所述約束因子離散程度為：βi＝{mean[s(labeln)]}βi，式中，i為1，2，3，4，分別表示計算四個獨立方向的離散程度；s(labeln)表示分別計算βi方向下網格單元解譯標簽的方差，mean表示取方差計算結果的平均值。
5.根據權利要求1所述地層分布解譯方法，其特征在于，步驟s3中，所述先驗概率計算公式為：
6.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭浩，歐晨豐，梁銘，黃能豪，宋冠先，吳夢嵐，韓玉，魏華，呂中玉，解威威，朱孟龍，趙婷婷，
申請(專利權)人：廣西路橋工程集團有限公司，
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。