[发明专利]一种基于无监督分类三维隐空间的地震相分析方法

权利要求书

1.一种基于无监督分类三维隐空间的地震相分析方法，包括：

选择属性步骤，选择若干个地震属性，建立用于描述地震相的地震属性体；

建立样本步骤，建立所述地震属性体的训练样本；

分类颜色赋值步骤，利用无监督分类算法将所述训练样本划分成若干个地震相类别，确定各个地震相类别的类中心，将每个类中心投影到三维隐空间中，建立每个类中心与HSV色标之间的对应关系，并据此为每个类中心赋予对应的颜色值；

采样点颜色赋值步骤，逐道逐个地判断每个采样点所属的地震相类别，并为每个采样点赋予其所属的地震相类别的类中心的颜色值，从而使得相似的地震相具有相似的颜色；

其中，所述分类颜色赋值步骤进一步包括：

无监督分类子步骤，利用无监督分类算法将所述训练样本划分成若干个地震相类别，确定每个地震相类别的类中心向量，对每个类中心向量做去平均值处理，组成类中心矩阵；

主成分分析子步骤，利用主成分分析法对地震属性体的训练样本进行分析，构建隐空间投影矩阵；

隐空间投影子步骤，基于类中心矩阵和隐空间投影矩阵，构建用于描述类中心投影到三维隐空间的位置的隐空间定位矩阵；

颜色赋值子步骤，根据HSV色标与隐空间定位矩阵之间的关系，确定类中心与HSV色标之间的对应关系，为每个类中心赋予对应的颜色值。

2.根据权利要求1所述的地震相分析方法，其特征在于，所述选择属性步骤中，基于地质条件和叠后地震数据，选择数学机理独立但地质因素关联的若干个地震属性，建立地震属性体。

3.根据权利要求2所述的地震相分析方法，其特征在于，所述地震属性为峰值频率、峰值振幅、纹理均质性和最大曲率。

4.根据权利要求2所述的地震相分析方法，其特征在于，所述建立样本步骤进一步包括以下步骤：

基于地震工区范围内地震属性的最小值和最大值以及平均值，对叠后地震数据做归一化处理；

根据地震工区范围和面元大小设置抽道准则，根据所述抽道准则对经过归一化处理的叠后地震数据进行抽取，建立所述地震属性体的训练样本。

5.根据权利要求1所述的地震相分析方法，其特征在于，所述主成分分析子步骤进一步包括：

计算所述训练样本的协方差矩阵，并对所述协方差矩阵进行特征分解，获得所述协方差矩阵的特征向量矩阵和特征值；

按照从大到小的顺序排列所述协方差矩阵的特征值，取前三个特征值对应的特征向量构成隐空间投影矩阵。

6.根据权利要求1所述的地震相分析方法，其特征在于，所述隐空间投影子步骤进一步包括：

基于类中心矩阵和隐空间投影矩阵，按照下式构建相对隐空间定位矩阵：

Ω_M×3＝Φ_M×4P_4×3

其中，Ω_M×3为M行3列矩阵，表示相对隐空间定位矩阵；

Φ_M×4为M行4列矩阵，表示类中心矩阵；

P_4×3为4行3列矩阵，表示隐空间投影矩阵；

按照下式对所述相对隐空间定位矩阵进行归一化处理，获得绝对隐空间定位矩阵，将其作为用于描述类中心投影到三维隐空间的位置的隐空间定位矩阵：

Ω[i][j]表示相对隐空间定位矩阵Ω的第i行、第j列元素；

k[i][j]分别表示绝对隐空间定位矩阵k的第i行、第j列元素；

和分别表示相对隐空间定位矩阵Ω矩阵中的第j列中的最大值和最小值。