[发明专利]一种水文地质中含水层与隔水层的识别方法

权利要求书

1.一种水文地质中含水层与隔水层的识别方法，其特征在于，该方法包括：

通过水文地质钻探获取合理开发及利用的地下水所需资料；

在所述水文地质钻探的过程中，通过抽水试验孔进行钻探，将地下水引流到地下水存储装置中；

根据设定的时间采集周期和钻孔深度采集周期，采集钻探机的运行特征、所述地下水存储装置中水的水体重量及所述地下水的属性，进而分别构建所述水体重量与钻孔深度和所述属性与所述钻孔深度的多个变化曲线特征图；所述运行特征包括所述钻探机的钻进速度、声音分贝和钻井液的消耗速率；所述属性包括电导性、酸碱性、总矿化度以及硬度；

获取每个所述变化曲线特征图的特征重要性评估值；其中，所述特征重要性评估值是利用随机森林算法获取的评估值；

以每个所述变化曲线特征图中每个波峰点或波谷点为窗口的中心点，根据所述中心点周围的特征值差值得到所述窗口的大小，利用所述特征重要性评估值调整所述窗口的权重分别得到对应的权重图像；将每个所述权重图像中对应的像素值相加得到一张加权图像，根据所述加权图像的权重值得到波峰波谷点加权损失函数；

将所述运行特征和所述变化曲线特征图输入由所述波峰波谷点加权损失函数训练的神经网络得到含水层热力图和隔水层的热力图，以得到含水层分割点和隔水层分割点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述神经网络得到所述含水层热力图和隔水层热力图的方法为：

将所述钻探机的运行特征通过时序特征提取编码器得到特征值；

将所述变化曲线特征图通过第一特征拟合二维编码器得到第一特征图；

将所述特征值和所述第一特征图进行相乘操作得到第二特征图；

将所述第二特征图通过第二特征拟合二维编码器得到所述含水层热力图和隔水层热力图。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述加权图像的权重值得到波峰波谷点加权损失函数之前，包括以下对所述加权图像进行优化的步骤：

将所述加权图像与一值图像中对应的像素值相加得到优化后的加权图像；所述一值图像为像素值全为1的图像。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述波峰波谷点加权损失函数的计算公式为：

其中，Loss为所述波峰波谷点加权损失函数；Image_i表示所述加权图像的第i个像素的所述权重值；y_i为所述神经网络输出图像第i个像素值；为标签图像第i个像素值；n为所述加权图像中像素的总数量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述窗口的大小的获取方法还包括：

对所述波峰点和所述波谷点进行过滤，以得到过滤后的所述波峰点和所述波谷点；

以所述过滤后的所述波峰点或所述波谷点为所述窗口的中心点，根据所述中心点周围的特征值差值得到所述窗口的大小。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述窗口的大小的计算方法为：

d＝P-2*round(K)

其中，d为所述窗口的大小；P为预设窗口大小的最大值；K为所述特征值差值；round(*)为四舍五入函数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述特征值差值的获取方法为：

其中，R_i为所述中心点右侧特征曲线的值集合中第i个特征值；L为所述中心点左侧特征曲线的值集合中第i个特征值；m为所述特征值的总数量。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述波峰点进行过滤的方法包括：

当所述波峰点与前后相邻的所述波谷点之间的欧式距离之和小于距离最短阈值时，删除所述波峰点。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述波谷点进行过滤的方法包括：

当所述波谷点与前后相邻的所述波峰点之间的欧式距离之和小于所述距离最短阈值时，删除所述波谷点。