[发明专利]基于无监督学习的地震速度谱自动拾取方法及装置

权利要求书

1.一种基于无监督学习的地震速度谱自动拾取方法，其特征在于，包括：

采集得到地震叠加速度谱；

根据预设速度扫描走廊的最大参考叠加速度和最小参考叠加速度，对采集得到的地震叠加速度谱进行切除处理；

对切除处理后的地震叠加速度谱进行归一化和阈值滤波处理，得到散点化后的地震叠加速度谱；

沿时间方向，逐个时间采样点，执行如下步骤对散点化后的地震叠加速度谱进行叠加速度自动拾取：在每个时间采样点的主时空窗内构建具有重叠关系的第一子时空窗和第二子时空窗；采用带加权的K-mean算法，分别对第一子时空窗和第二子时空窗内的数据进行聚类，得到第一子时空窗和第二子时空窗的聚类中心；根据主时空窗内第一子时空窗和第二子时空窗的聚类中心，确定主时空窗的聚类中心。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下公式，对采集得到的地震叠加速度谱进行切除处理：

其中，q表示切除后的地震叠加速度谱；p表示切除前的地震叠加速度谱；t_i和v_j分别表示反射波在零炮检距时的双程履行时和叠加速度；j表示沿地震速度谱速度方向的采样点的序号；i表示沿地震速度谱时间方向的采样点的序号；v_max表示速度扫描走廊的最大参考叠加速度；v_min表示速度扫描走廊的最小参考叠加速度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下公式，对切除处理后的地震叠加速度谱进行归一化处理：

其中，

其中，q_norm表示归一化后的地震叠加速度谱；q_max表示切除后的地震叠加速度的最大值；N和M分别表示沿时间方向和速度方向的总采样点数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过如下公式，对归一化处理后的地震叠加速度谱进行阈值滤波处理：

其中，

其中，q_sc表示阈值滤波后的地震叠加速度；q_av表示归一化后地震叠加速度的均值；r_s表示按均值百分比计量的阈值滤波的阈值点；K表示归一化后地震叠加速度的总采样点数。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，通过如下公式，在主时空窗Ω内构建具有重叠关系的第一子时空窗Ω₁(v₁,v₂；t₁,t₂)和第二子时空窗Ω₂(v₃,v₄；t₁,t₂)：

v₁＝v_min(t_i)；

v₄＝v_max(t_i)；

t₁＝t_i-L_w；

t₂＝t_i+L_w；

其中，t_i表示时间采样点；t₁表示第一子时空窗或第二子时空窗沿时间方向的起始点；t₂表示第一子时空窗或第二子时空窗沿时间方向的终止点；v₁表示第一子时空窗沿速度方向的起始点；v₂表示第一子时空窗沿速度方向的终止点；v₃表示第二子时空窗沿速度方向的起始点；v₄表示第二子时空窗沿速度方向的终止点；v_m表示主时空窗内沿速度方向的中点；r_w表示第一子时空窗和第二子时空窗沿速度方向的重叠比例；L_w表示主时空窗沿时间方向的半个时窗长度。