[发明专利]一种平行断层的自动识别方法

权利要求书

1.一种平行断层的自动识别方法，其特征在于该方法包括：

(1)对于原始断层线要素图层，从中剔除存在相交的、非同时期的断层线要素后，对保留的断层线进行单元剖分；该步骤具体包括：

(1-1)设置最小点间距参数Distance，加载shp格式的原始断层线要素图层；

(1-2)根据断层线的穿插情况，剔除非同期断层线要素，得到可能为同期形成的断层数据集合Fault＝{f_i|i＝1,2,...,n}，n为断层线要素的数量；

(1-3)将数据集合Fault中的断层线要素离散成点集，一个断层线要素f_i离散成一个点集FPoint_i＝{fp_i,j(x_i,j,y_i,j)|j＝1,2,...,m_i}，式中，i＝1,2,...,n，fp_i,j(x_i,j,y_i,j)表示断层线要素f_i离散后形成的第j个点，(x_i,j,y_i,j)为横坐标和纵坐标，m_i表示断层线要素f_i离散后的点的个数；

(1-4)在点集{FPoint_i|i＝1,2,...,n}中判断相邻两点fp_i,j(x_i,j,y_i,j)与fp_i,j(x_i,j+1,y_i,j+1)之间的距离是否大于Distance，若大于，则在该两点间以Distance为间距添加点，最后得到所有线要素添加点后的点集表示点集Point中第k个点，(x_k,y_k)为坐标，上标i表示该点隶属于断层线要素f_i，K为加点后点的数量；

(1-5)针对点集Point进行Voronoi多边形剖分，得到Voronoi多边形集合表示关联于点的Voronoi多边形；

(1-6)根据Voronoi多边形的编号属性，将上标相同的Voronoi多边形进行合并，得到合并后的Voronoi多边形集合MergeV＝{mv_i|i＝1,2,...,n}，并存储多边形mv_i的坐标点集作为断层线要素f_i的剖分单元，完成断层线单元剖分；

(2)生成断层线的最小外接矩形，并根据最小外接矩形和剖分的单元，建立单元邻接的断层界线ARG模型；该步骤具体包括：

(2-1)对于断层线要素f_i的剖分单元mv_i，若组成该断层线的点没有分布在一条直线上，则生成最小外接矩形fr_i，若组成该断层线的点在一条直线上，则根据其首点A与末点B，记录集合{A,A,B,B}作为其最小外接矩形fr_i的四点，最后得到最小外接矩形集合FMER＝{fr_i|i＝1,2,...,n}；

(2-2)根据断层线要素f_i对应的最小外接矩形fr_i计算其以下属性：以最小外接矩形fr_i的长边的走向作为断层线f_i的走向属性，以最小外接矩形fr_i的长作为断层f_i的长度规模属性，以最小外接矩形fr_i的宽作为断层f_i的弯曲程度属性；

(2-3)计算断层线要素f_i对应的最小外接矩形fr_i的质心点，生成断层对象fg_i，并存储断层对象fg_i坐标属性；断层对象fg_i继承对应断层线要素f_i的编号属性、走向属性、长度规模属性和弯曲程度属性；生成所有断层对象，得到断层对象集合FGrav＝{fg_i|i＝1,2,...,n}；

(2-4)对于断层对象集合FGrav，若断层对象fg_i与fg_j对应的Voronoi单元mv_i与mv_j边界重叠，j＝1,2,3,…,n，i≠j，则认为断层线f_i与f_j是邻接的断层线，则连接对应的断层对象点fg_i与fg_j，生成一个关系边；

(2-5)对于连接得到的关系边，计算其长度属性、走向属性，并存储其连接的起始、终止断层对象的编号属性；

(2-6)完成断层线关系边生成，得到空间关系边集合Rel＝{r_l|l＝1,2,...,c}，c为断层单元邻接ARG关系边数量，完成ARG模型的构建；

(3)获取满足平行断层组成规则的关系边，和满足平行断层集合组成规则的关系边集合，完成平行断层的识别提取。

2.根据权利要求1所述的平行断层的自动识别方法，其特征在于：步骤(3)具体包括：

(3-1)设置平行的角度判断阈值ParaAngle、垂直的角度判断阈值VerTole、长度规模比阈值LengthTole、弯曲程度差阈值WidthTole和距离差阈值DisTole；

(3-2)根据平行断层组成规则对ARG模型中的关系边进行提取，具体为：对于一个关系边r_l连接的对象fg_u与fg_v，其中，u＝1,2,3,…,n，v＝1,2,3,…,n，u≠v，若其满足以下全部规则，则加入平行关系边集合：

a、对象fg_u与fg_v的走向属性差值小于阈值ParaAngle；

b、对象fg_u与fg_v的弯曲程度属性差值小于阈值WidthTole；

c、对象fg_u与fg_v的长度规模比fg_u/fg_v在值域[1/LengthTole,LengthTole]之间；

d、关系边r_l的走向属性与对象fg_u或对象fg_v的走向属性差值大于阈值VerTole；

(3-3)通过ARG关系边的规则提取，得到满足平行断层组成规则的平行关系边集合ParaARG＝{pr_s|s＝1,2,...,d}，d为保留的平行关系边数量；

(3-4)对于满足平行断层组成规则的ARG关系边pr_s，若不存在其他关系边pr_t与其有公共的断层对象，其中，t＝1,2,3,…,d，s≠t，则将关系边pr_s单独存储为一个平行断层，否则执行步骤(3-5)；

(3-5)在满足平行断层组成规则的平行关系边集合ParaARG中，将存在公共断层对象的关系边存储到一个邻接平行关系边集合中，得到若干个邻接平行关系边集合，每个集合中有至少两个存在公共断层对象的关系边；

(3-6)对上述邻接平行关系边集合分别进行以下平行断层集合组成规则的判断，将满足规则的邻接平行关系边集合存储为一个平行断层：

a、集合内部的所有关系边走向属性差值都小于阈值ParaAngle；

b、集合内部的所有关系边长度属性差都小于阈值DisTole；

(3-7)完成所有ARG关系边判断，得到所有平行断层集合ParaOrg＝{po_w|w＝1,2,...,z}，z为找到的所有平行断层的数量；再对识别为一个平行断层的断层剖分单元进行合并，得到平行断层与断层单元的识别提取结果。