[發明專利]一種基于地質結構特征的多維數據可視化方法及系統

在審

• 申請號: 202110993201.6
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113791448A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 聶小燕;張燕;王昱林;何源澤;吳宗整;王梓航;陳晶晶
• 申請（專利權）人: 電子科技大學成都學院
• 主分類號: G01V1/34
• 分類號: G01V1/34;G01V1/36;G01V1/30
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 孫清曉

本發明屬于數據處理技術領域，具體的說是一種基于地質結構特征的多維數據可視化方法及系統，該方法包括以下步驟：S1：將專業人員采集到的用來描述地質信息的離散數據輸入電腦系統中；S2：利用結構特征提取算法來處理描述地質信息的離散數據，得到最具有結構特征的序列；S3：將通過S2得到的最具有結構特征的序列通過電腦顯示屏顯示出來；所述結構特征提取算法包括數據預處理算法和同相軸提取；所述同相軸提取采用相關法；所述數據預處理算法包括平滑濾波和特征選擇；分析所有的離散數據之間的聯系，從中找出能夠代表地質結構特征的數據序列，并且通過顯示屏顯示出來。

技術領域

本發明屬于數據處理技術領域，具體的說是一種基于地質結構特征的多維數據可視化方法及系統。

背景技術

石油作為國家經濟命脈之一，隨著油田開采的地質結構越來越復雜，所以其開采技術的要求也越來越高，加之開采成本巨大，專業人員也很需要使用更能真實反映地質結構特征的圖像來幫助判斷油氣在地下儲藏的位置。

地質勘探人員會使用科學方法收集用來描述地質信息的離散數據，但由于單個離散數據值中所蘊含的地質特征信息太少，所以需要通過分析所有的離散數據之間的聯系，從中找出能夠代表地質結構特征的數據序列；為此，本發明提供一種基于地質結構特征的多維數據可視化方法及系統。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，解決由于單個離散數據值中所蘊含的地質特征信息太少，多個離散數據分析困難的問題，本發明提出的一種基于地質結構特征的多維數據可視化方法及系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明所述的一種基于地質結構特征的多維數據可視化方法，該方法包括以下步驟：

S1：將專業人員采集到的用來描述地質信息的離散數據輸入電腦系統中；

S2：利用結構特征提取算法來處理描述地質信息的離散數據，得到最具有結構特征的序列；

S3：將通過S2得到的最具有結構特征的序列通過電腦顯示屏顯示出來。

進一步，所述結構特征提取算法包括數據預處理算法和同相軸提取；所述同相軸提取采用相關法；所述數據預處理算法包括平滑濾波和特征選擇；所述數據預處理算法步驟如下：S1：輸入數據；S2：數據平滑濾波；S3：極值點捕獲：S4：正切值過濾極值點；S5：相關法尋找結構特征序列；S6：結構特征初始序列；平滑濾波和特征選擇是對數據做預處理，平滑濾波是用來對地震勘探數據中邊緣信息做平滑處理，降低噪音，提高信噪比；特征選擇是對提取出來的極值點序列再一次篩選，選出最具有結構特征的序列，此序列是為后續可視化顯示提供數據來源。

進一步，所述數據平滑濾波的算法過程為：假設采用滑動窗口大小為5，則以每個滑動時窗的中心點為基準Di，分別在中心點向上和向下取兩個時間單位的坐標點Di-2,Di-1和Di+1,Di+2,然后給這五個點分別賦予權重值1，2，3，2，1，最后每個像素點與其對應的權重相乘求和，和數除總權重得到中心點的平均值，當遇到中心點向上或向下不足兩個單位時，中心點的權重仍為3，其余點按離中心點的距離賦對應權重值。

進一步，所述尋找極值點的過程為：先對平滑后濾波的數據集按列劃分，然后尋找每一列數據的極大、極小值，在每一列數據中存在一個元素比左右兩邊的數都小，則這個元素為極小值，若這個元素比左右兩邊的數都大，則這個元素是極大值，極大值和極小值分別存放在兩個列表；數據平滑濾波和尋找極值點算法只關注數組中有效數據點，無效數據點賦值為-99999。