[发明专利]基于隐含狄利克雷分布的三维地震信号分类方法

说明书

技术领域

本发明涉及地震信号分析和分类，特别涉及一种基于隐含狄利克雷分布的三维地震信号分类方法。

背景技术

在油气的地震勘探中，地震资料解释的目的是为了从地震数据中提取更多的信息进行地下构造解释以及地层和岩性特征的描述。从地震资料中获取这些信息最有效的方法之一就是地震属性特征的提取分析及波形分类技术。而基于三维地震信号的波形分类问题的难度由于地层环境的复杂度而相当大。

在地震信号的波形分类问题上，目前国内外有较多的实现方案。主要有两大类，一类是无监督分类，一类是有监督分类：

(1)无监督分类如SOM，要有很好的初始化条件；

(2)有监督分类如SVM，花费大量的内存，和需要很好的带标签样本；

以上现有技术，在实际的地震资料分析中都得到了很大程度的应用，各自也存在很多缺陷，主要的缺陷有算法复杂度太大，耗时间又需要非常大的内存，还需要非常好的初始化条件，这些缺陷影响这些方法在实际应用。

油气地震勘探面临着复杂地表和复杂地质构造的难题，在这些地区，地震波场复杂，地质构造变化剧烈，使得有效地识别弱信号，消除噪声干扰并提高地震资料信噪比成为勘探难点；在老油田，易于寻找的油气藏越来越少，取而代之的是以岩性地层为主、一般技术手段难以发现的隐蔽性特殊储层油气藏，采用常规的构造勘探方法很难取得突破，需要更好更加精细的勘探方法和技术，获取油藏地震属性信息，以进一步刻画老的油气藏和发现新的油气藏，地震信号分析方法和技术是一条重要的途径。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提出了一种基于隐含狄利克雷分布的波形分类方法，主要运用切比雪夫多项式拟合、期望最大算法(EM)和隐含狄利克雷分布算法(LDA)，在无人工干预的情况下，实现三维地震信号分类的基于隐含狄利克雷分布的三维地震信号分类方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于隐含狄利克雷分布的三维地震信号分类方法，包括以下步骤：

S1：输入原始三维地震数据；

S2：数据预处理：根据所要分析的层位，提取出所要进行波形分类分析的目的层段数据；

S3：利用切比雪夫多项式拟合进行属性提取：对每一道地震数据进行切比雪夫多项式拟合，用得到的拟合系数来表示原来那一道地震道数据，经过拟合后，得到了一个三维系数体；

S4：对步骤S3得到的三维系数体进行LDA分类和分类标示。

进一步地，所述的步骤S2数据预处理具体方法为：

S21：判断原始数据是否为两层位数据，若是则分析两层位间，确定两层位，并提取沿层间数据，得到目标层段数据；否则分析单层位，确定时窗及分析层位，并提取沿层时窗数据，得到目标层段数据；

S22：判断目标层段数据是否为正规的四方体，若不是则利用三次样条插值对得到的目标层段数据进行处理，使得每一道数据的维度相等，三维地震数据成为一个规整的四方体数据。

进一步地，所述的步骤S3中利用切比雪夫多项式拟合包括以下子步骤：

S31：指定切比雪夫多项式拟合阶数N；

S32：选取N+1个切比雪夫点：

xk=cosπ2K+12N+2,k=0,1,2,...,N]]>

S33：计算切比雪夫点处的取值f(x_k)；

S34：计算切比雪夫系数：