[发明专利]基于多层次框架的三维全层位自动追踪方法

权利要求书

1.基于多层次框架的三维全层位自动追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：输入地震数据；

S2：对输入的数据进行预处理，得到需要追踪区域的所有的层位极值点的位置；

S3：利用基于层位极值点连接的层位片段生成算法对极值点进行处理，把极值点连接成层位块；

S4：使用基于层位片段合并的层位面融合算法对步骤S3产生的层位块进行进一步的连接，生成大的层位；

S5：使用专家系统对层位进行修正，得到最终追踪结果；

S6：输出全层位追踪得到的层位。

2.根据权利要求1所述的三维全层位自动追踪方法，其特征在于，所述的步骤S2中进行数据预处理的具体方法为：输入地震数据是离散的三维体数据，数据体中存储的是地震波形的振幅值，数据体的三个维度分别是inline、crossline和time，三个维度范围分别是inline剖面个数，crossline剖面个数和time方向采样点的个数，当在time方向取出一道地震数据便是一个地震波形，地震数据预处理就是处理三维数据体中的每一个地震波形得到地震波形上的所有极值点，地震波形上的第i个点的值记为k_i，如果第i个点是极大值点，则第i个点满足条件k_i-1＜k_i,k_i+1＜k_i，利用这个关系得到数据体中所有的层位极值点。

3.根据权利要求1所述的三维全层位自动追踪方法，其特征在于，所述的步骤S3中的层位片段生成算法包括以下子步骤：

S31：读入所有层位点；

S32：判断是否存在未被处理的层位点，若不存在则算法结束，生成所有层位，否则任取一个未被处理的层位点；

S33：判断该层位点是否为主动生成点，如果是主动生成点则把该点放入待遍历集合，进行下一步操作，如果不是主动生成点则把该点标记为被动生成点，返回步骤S32；

S34：判断待遍历集合是否为空，若待遍历集合为空则表示一个层位生成成功，层位id加1，返回步骤S32；若待遍历集合不为空，则从待遍历集合中任取一点进行下一步操作；

S35：剔除该点epsilon邻域中的异常点，给邻域中的点添加层位id，遍历epsilon中所有点，如果是主动生成点，加入到待遍历集合，如果不是主动生成点，标记为被动生成点，返回步骤S34。

4.根据权利要求3所述的三维全层位自动追踪方法，其特征在于，所述的主动生成点定义为：处于层位内部的层位点，epsilon邻域内层位点的个数大于阈值threshold。

5.根据权利要求3所述的三维全层位自动追踪方法，其特征在于，所述的被动生成点定义为：处于层位边缘位置的层位点，epsilon邻域内层位点的个数小于阈值threshold，epsilon邻域内有主动生成点。

6.根据权利要求3所述的三维全层位自动追踪方法，其特征在于，所述的离群层位点定义为：处于层位边缘位置的层位点，epsilon邻域内没有主动生成点。

7.根据权利要求3所述的三维全层位自动追踪方法，其特征在于，所述的步骤S4层位面融合算法包括以下子步骤：

S41：输入层位片段生成算法产生的层位；

S42：对所有层位点进行聚类：先找出地震数据中所有的层位，取出层位点附近的波形，对地震波形进行切比雪夫拟合得到拟合系数作为波形的特征，得到层位点的特征集合，用高斯混合模型算法对于层位点的特征集合进行聚类，得到聚类结果；

S43：任取一个层位；

S44：判断层位大小是否达到工区范围，若层位大小达到工区范围则表示层位是完整的，直接输出层位并返回步骤S43，否则进行下一步操作；

S45：判断是否有聚在同一类的层位，如果不存在聚在同一类中的层位，表示没有和本层位波形相似的层位，层位无需扩展，直接输出层位并返回步骤S43，否则进行下一步操作，

S46：判断聚在同一类的层位是否有交叠，由于三维地震数据中的层位是有起伏的曲面，但是每个层位中在每一道中只有一个层位点，所以有交叠的层位之间不能合并，如果层位有交叠则直接输出层位并返回步骤S43，否则进行下一步操作；

S47：合并两个层位，返回步骤S44。