[发明专利]一种叠后地震信号波形分类方法

权利要求书

1.一种叠后地震信号波形分类方法，包括如下步骤：

(1)提取待分析的地震数据，并进行预处理；

(2)使用稀疏编码方法提取地震数据中的特征数据x，并对特征数据x进行降维；

(3)将步骤(2)中得到的特征数据x利用聚类算法进行分类；

其特征在于，

所述步骤(3)包括下述具体步骤：

(3-1)初始化

(3-1-1)给定用于确定截断距离d_c的参数t∈(0,1)；

(3-1-2)计算任意两样本数据间的距离

(3-1-3)将升序排列，计算截断距离

(3-1-4)计算样本数据的局部密度使局部密度降序排列的下标x_i排列生成即

(3-1-5)计算其中，表示所有局部密度比x_i大的数据点x_j中与x_i距离最近的数据点的编号，

(3-2)确定聚类中心并初始化数据点归类属性标记

(3-3)按照ρ从大到小遍历数据对非聚类中心数据点归类；

(3-4)若簇的个数N_c>1，则将每个簇中数据点进一步分为core和halo，core的局部密度大，对应簇核心部分，halo的局部密度小，对应簇边缘部分，设halo部分为若h_i＝0，则x_i属于core部分，反之x_i属于halo部分。

2.根据权利要求1所述的叠后地震信号波形分类方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤包括：

(1-1)对算法中输入的宽方位角地震数据进行降噪；

(1-2)提取待分析层位段地震数据，每个层位段地震数据的样本点数t，组成训练样本：

X＝{x₁,...x_n}，

其中，x_i为维度t的向量。

3.根据权利要求1所述的叠后地震信号波形分类方法，其特征在于，所述步骤(2)中：

输入：字典D，目标信号y，稀疏度K，初始化残差r₀＝y，索引集Λ＝φ，t＝1；

输出：y在字典D中的K稀疏逼近所对应的稀疏系数；

具体步骤包括：

(2-1)找出残差与字典矩阵中列内积最大的项，其列号记为λ，即：

(2-2)更新索引集Λ＝Λ∪{λ}，并根据更新后的索引集构建新的重构向量集合

(2-3)对向量Φ_t和x_t进行处理，通过最小二乘得到：

x_t＝argmin||y-Φ_tx_t||₂ 式(2-2)；

(2-4)更新残差r_t＝y-Φ_tx_t，t＝t+1；

(2-5)重复步骤(2-1)-(2-4)，直到满足停止条件：t＞k。

4.根据权利要求1所述的叠后地震信号波形分类方法，其特征在于，所述步骤(3-4)的步骤包括：

(3-4-1)初始化h_i＝0；(3-4-2)为每一个簇生成一个平均局部密度上界

(3-4-3)标记簇halo部分。