[發明專利]一種地質體的數字特征度量方法及系統

有效

• 申請號: 201710307823.2
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107273985B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 路來君;曹夢雪;辛雙;趙海士;譚雨蕾
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06Q10/02
• 分類號: G06Q10/02;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳衛

本發明公開了一種地質體的數字特征度量方法及系統，方法包括：S1、對地質體的原始地質數據進行變量優選和樣本優選，得到優選變量和優選樣本，將所有優選樣本組成第一樣本集合；S2、對第一樣本集合進行預處理，得到第二樣本集合；S3、對第二樣本集合中每個樣本進行標度計算，得到每個樣本的標度值；S4、對每個標度值進行空間頻譜計算，得到地質體的空間譜密度信息和空間變異信息；S5、對空間譜密度信息和空間變異信息進行綜合分析，得到地質體的數字頻譜特征。本發明的有益效果是：本技術方案通過頻譜模型進行系統的、綜合性的數據結構與數字特征分析，進而識別地質體、地質體組合及地質建造等不同級別地質體的空間分布與變異特征。

技術領域

本發明涉及地質空間地質體定量分析領域，特別涉及一種地質體的數字特征度量方法及系統。

背景技術

地質體數字特征研究作為一種國內外數學地球科學研究的熱點與難點問題，已經引起廣大地球科學工作者的高度重視，尤其在以超級計算機為平臺的大數據時代，地質過程模擬仿真這一地學頑固堡壘亟待攻破，所依賴的必要性理論模型離不開地質體數字特征的支撐。

地質體具有不同等級，不同規模，不同序次，諸如沉積盆地就可以看作為大型地質體，盆地內部按地層組合關系又可以分為不同的沉積建造，不同的建造又可以細分為不同的沉積相、不同的含礦地層。每一個級別的地質體內某種屬性的分布與變異性度量，均可估算其數字頻譜特征，小到微觀的巖石礦物，大到盆地空間，均可以視為其內部包含的各細分地質體各自的空間譜密度計算合成而來，諸如火山巖建造雜巖體各個組成部分的頻譜合成可以表征火山建造的平均頻譜信息。而這種函數合成計算過程，理論上僅憑多元統計分析方法計算是無法達到的。

發明內容

本發明提供了一種地質體的數字特征度量方法及系統，解決了現有技術中地質空間復雜堆積條件下地質體模式識別困難的技術問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種地質體的數字特征度量方法，包括：

S1、對地質體的原始地質數據進行變量優選和樣本優選，得到優選變量和優選樣本，將所有優選樣本組成第一樣本集合，每個優選樣本均具有相同的變量組，所述變量組包括多個變量，具體包括

S11、將地質體的原始地質數據設為矩陣將變量與變量之間的親和力F設為其中，d_kl為變量與變量之間的差異度量距離，n為樣本數量，m為每個樣本的變量數量，m和n均為正整數，k,l＝1,2,…,m，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m；

S12、設置距離矩陣D＝(d_kl)_m×m，給變量賦予權重向量β_l，將變量與變量之間親和力F設為：

其中，β'為β的轉置矩陣，X'為X的轉置矩陣；

S13、當F取最大值時，計算得到所述原始地質數據中每個變量的貢獻權重β＝(β₁,β₂,…,β_m)'，將貢獻權重處于預設閾值范圍內的變量作為優選變量，將具有所述優選變量的樣本作為優選樣本；S2、對所述第一樣本集合進行預處理，得到統一量綱后的第二樣本集合，具體包括：

通過下式對所述第一樣本集合中每個樣本x_ij進行預處理，得到統一量綱后的樣本x′_ij組成的第二樣本集合，

其中，和σ_j分別為第i個變量的最小值和樣本標準差，s＝1,2,…,n；

S3、對所述第二樣本集合中每個樣本進行標度計算，得到每個樣本的標度值；

S4、對每個所述標度值進行空間頻譜計算，得到所述地質體的空間譜密度信息和空間變異信息；