CN104914460B - 自动地将无线地震采集单元分配到地形位置的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于自动地将无线地震采集单元分配到地形位置的方法，每一无线地震采集单元包含卫星导航系统接收器。所述方法具有通过分配装置进行的以下步骤：获得所述无线地震采集单元预期将铺设到的地形部位；对应于当所述无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近所述地形部位中的一者时通过所述卫星导航系统接收器提供的位置信息或自所述位置信息推导而获得所述无线地震采集单元的所测得的位置；以及根据所述所测得的位置与所述地形部位之间的比较，计算在所述无线地震采集单元中的一者与所述地形位置中的一者之间各自的关联。

Description

自动地将无线地震采集单元分配到地形位置的方法和装置
技术领域
本发明的领域是地震数据采集系统的领域。为了收集地球物理数据，这些系统的操作原理如下：对于给定的地震勘测，激活一个或几个震源(爆炸物、下降重物、振动器、气枪等)以传播全向地震波列；通过地震传感器检测到由地下的层反射的波列，所述地震传感器产生表征波在地下的地质界面上的反射的信号。
更确切地说，本发明涉及一种用于自动地将无线地震采集单元分配到地形位置的方法。
本发明尤其可以应用于使用地震勘测法的石油勘探行业，但可以是实施地震数据采集网络的任何其它领域所关注的。
背景技术
通常，地震数据采集系统包括连接到中央单元上的网络。
在第一种已知的实施方案中，网络包括多个有线采集线。每一有线采集线包括节点和集中器，因此所有的地震数据可以实时的方式接收在中央单元中。节点沿遥测电缆串联装配并且各自与至少一个地震传感器(一般来说，成串地震传感器)相关联。这些节点处理由地震传感器发射的信号并产生数据。集中器沿遥测电缆串联装配并且各自与节点中的至少一者相关联。每一集中器接收由每一集中器所相关联的节点产生的数据。传感器是模拟传感器或数字传感器。当使用模拟传感器(也称为“听地器”)时，它们通常通过电缆互连以形成被称为“成串听地器”的群集。这些成串听地器中的一个或几个(串联或并联地)连接到每一节点上(在此情况下，节点也称为FDU，表示“现场数字化单元”)，而此后者执行来自听地器群组的信号的模数转换并且将这些数据发送到中央单元。当使用数字传感器(例如，微机械加速度计，也称为“基于MEMS的数字加速度计”)时，它们整合在节点中(在此情况下，节点也称为DSU，表示“数字传感器单元”)，这消除了听地器串。每一节点整合一个或几个数字传感器。
在第二种已知的实施方案中，网络包括无线地震采集单元(也称为RAU，表示“远程采集单元”)。每一无线地震采集单元是独立的并且与一个或几个前述节点相关联(即连接到一个或几个前述节点上或整合一个或几个前述节点的一个或几个功能)。每一无线地震采集单元与中央单元和/或如果实施数据收集策略则与收集装置(由操作员携带，也称为“收集器”)无线通信(直接或通过一个或几个其它无线地震采集单元和/或通过一个或几个前述的集中器)。无线地震采集单元组可以构成多跳无线网状网络，从而允许无线地震采集单元在它们之间交换数据并且与中央单元交换数据。因此，每一无线地震采集单元存储其自身的数据(即，从每一无线地震采集单元所相关联的节点获得的数据)，并且最终还存储从一个或几个其它无线地震采集单元接收的数据(即，从与这个或这些其它无线地震采集单元相关联的节点获得的数据)。传感器是模拟传感器或数字传感器。当使用模拟传感器(“听地器”)时，每一无线地震采集单元整合(例如)一个或多个前述节点(如针对使用听地器的第一种已知实施方案所描述)。当使用数字传感器时，每一无线地震采集单元(例如)连接到整合一个或几个数字传感器的节点上(如针对使用数字传感器的第一种已知实施方案所描述)。
在以下描述中，我们考虑第二种已知实施方案的情况，即包括无线地震采集单元的网络。
在地震采集勘测中，无线地震采集单元在现场被放置在特定部位处，所述部位被称为“地形部位”。当实施无线地震采集单元时，需要以下三个步骤(当完成这些步骤时开始地震数据记录)：
a)在部署无线地震采集单元之前已经由地质学家界定了地形部位。地形部位具有在现场上的精确定位(例如，GPS座标或任何其它GNSS座标)，其记录在特定文件(也称为“SPS”文件，表示“外壳处理脚本”文件)中。通常在中央单元处计算出地形部位以沿着网格线在地面上绘制网格。在实际条件下，在现场可存在数千地形部位。它们由勘测员使用标记(桩、旗标、在地面上的涂层等)在地面上进行指示(立桩标出)。图1图示了置于包括线L1到L3的网格图案中的地面上的地形部位1。
b)在地震勘测任务期间，在所有已标记的地形部位处执行无线地震采集单元的部署。换句话说，每一无线地震采集单元安装在地面上，靠近已标记的地形部位。图2图示了沿着线L1到L3靠近已标记的地形部位1部署的无线地震采集单元2的实例。
c)一旦部署了无线地震采集单元，就需要用于在现场识别它们的另一步骤。有必要知道哪个无线地震采集单元放置在哪个地形部位处。此步骤称为“分配步骤”。操作员需要沿着放置无线地震采集单元的线行走(每一条线包括大量的无线地震采集单元，每一单元与另一单元间隔开规划的距离)。随后，由于借助于外部装置4，操作员3记录在地面上的无线地震采集单元2中的一者与地形部位1中的一者(其接近此无线地震采集单元)之间各自的关联。大多数外部装置使用RFID技术用于单元的识别，并且因此需要许多人来用RFID读取器扫描所有的无线地震采集单元。图3图示了通过操作员3以及其外部装置4进行的手动分配，其中操作员沿着线L3行走(如通过标记为5的箭头所示)。
这种三个步骤的已知操作的缺点是：沿线行走以及手动地使无线地震采集单元与它们的地形部位关联会消耗人工操作员的时间并且需要每一操作人员使用的外部装置的成本。换句话说，已知的三步操作对无线地震采集单元的部署带来巨大约束。由于大量的无线地震采集单元，因此在开始地震记录之前可能需要几天时间。
另一个缺点是人工操作员手动地在他们的外部装置中输入关联时可能会犯一些错误。
又一个缺点是人工操作员在勘测部位上行走时易发生现场事故。
发明内容
本发明的特定实施例提出一种用于自动地将无线地震采集单元分配到地形位置的方法，每一无线地震采集单元包括卫星导航系统接收器。所述方法包括通过分配装置进行的以下步骤：
-获得无线地震采集单元预期将铺设到的地形部位；
-对应于当无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近地形部位中的一者时通过卫星导航系统接收器提供的位置信息或自所述位置信息推导而获得无线地震采集单元的所测得的位置；以及
-根据所测得的位置与地形部位之间的比较，计算在无线地震采集单元中的一者与地形位置中的一者之间各自的关联。
一般原理是在无线地震采集单元中利用嵌入式卫星导航系统接收器(GNSS接收器，表示“全球导航卫星系统”接收器)。此GNSS接收器主要用于时间同步，但是它也提供或所部署无线地震采集单元的直接测得的位置(GNSS位置)，或可以通过分配装置使用以(使用差分GNSS后处理)获得所部署无线地震采集单元的所测得位置(GNSS位置)的位置信息。这两个替代方案在下文详述。在这两种情况下，概念是使用所测得的位置来查找已经分配无线地震采集单元的地形部位。
这样做不需要外部装置，并且操作员不需要沿线行走。通过使无线地震采集单元与它们在现场上的地形部位之间自动关联，(相比于前述三步操作的已知第三步骤)我们对分配阶段获得更多效率。如此，我们节省了外部装置的成本以及手动地在现场使无线地震采集单元与地形部位关联所消耗的时间。换句话说，无需在现场的人工干预来使单元与它们的地形部位关联，从而节省了时间、减少了错误并且避免了现场事故。
根据特定特征，使用以下第一规则来进行所述计算关联的步骤：使给定地形位置关联到最接近的无线地震采集单元，其条件是在所述给定地形位置与所述最接近的无线地震采集单元之间的距离小于关联距离。
此第一规则非常容易实施。无线地震采集单元的GNSS位置仅需要标准精度，因为关联是在可以超出GNSS误差范围的关联距离(即关联范围)内进行。
根据特定特征，使用以下第二规则来进行所述计算关联的步骤：如果根据所述第一规则，给定无线地震采集单元可以关联到几个地形位置，那么所述给定无线地震采集单元关联到最接近的地形位置。
此第二规则确保每一无线地震采集单元关联到仅一个地形位置。
根据特定特征，所述方法包括通过分配装置进行的以下步骤：经由所述分配装置的人机界面以图形方式向操作员呈现由所述计算关联的步骤产生的关联。
因此分配装置非常容易由操作员使用。
根据特定特征，所述方法包括通过分配装置进行的以下步骤：使得操作员能够经由所述人机界面来验证或校正以图形方式呈现的关联。
因此操作员可以容易地验证或校正由分配装置自动进行的关联。
根据特定特征，所述方法包括通过分配装置进行的以下步骤：
-检查由所述计算关联的步骤产生的关联；以及
-如果在检查的步骤中检测到至少一个错误，则经由所述分配装置的人机界面发出警报和/或执行校正操作。
因此一旦已经进行分配，就有可能随后检查分配并且发出警报和/或进行一些校正。这些补充步骤可以对当前分配执行或对在过去已经进行的分配执行(例如，通过在分配装置的数据库中重新加载之前的事件)。换句话说，我们可以重现之前的分配并且对之前的事件进行更改。
根据第一检查，所述检查的步骤包括检查是否无线地震采集单元中的一者的所测得位置为异常位置。
根据第二检查，所述检查的步骤包括检查是否一个以上的无线地震采集单元被分配到同一地形部位。
根据第三检查，所述检查的步骤包括检查是否无线地震采集单元中的一者与其相关联的地形部位间隔开大于所确定的阈值的距离。
根据第四检查，所述检查的步骤包括：针对包括呈所确定顺序的一组连续的无线地震采集单元的地震测线，检查是否所述组无线地震采集单元的所测得的位置与所述所确定的顺序不相符。
根据第五检查，所述检查的步骤包括：针对地震测线(所述地震测线包括呈所确定顺序的一组连续的无线地震采集单元)的两个邻近的无线地震采集单元，检查是否所述两个邻近的无线地震采集单元的所测得位置与它们的相关联地形部位不相符。
根据特定特征，所述分配装置是地震勘测系统的中央单元，或移动式收集器的个人计算机。
根据第一特定实施方案，所述获得所测得的位置的步骤包括：从无线地震采集单元获得所测得的位置，所述所测得的位置通过无线地震采集单元的卫星导航系统接收器计算得出。
根据第二特定实施方案，所述获得所测得的位置的步骤包括：
-对应于当无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近地形部位中的一者时通过卫星导航系统接收器提供的位置信息而从无线地震采集单元获得第一原始位置数据；
-对应于通过至少一个基准站中含有的卫星导航系统接收器提供的位置信息而从所述至少一个基准站获得第二原始位置数据；
-根据所述第一原始位置数据以及所述第二原始位置数据计算所述所测得的位置。
在另一实施例中，本发明关于一种包括程序代码指令的计算机程序产品，所述程序代码指令用于当所述程序在计算机或处理器上执行时实施(呈其不同实施例中的任一者的)上述方法。
在另一实施例中，本发明关于一种存储程序的非暂时性计算机可读载体媒体，所述程序当一种计算机或处理器执行时使得计算机或处理器实施(呈其不同实施例中的任一者的)上述方法。
在另一实施例中，本发明提出一种用于自动地将无线地震采集单元分配到地形位置的分配装置，每一无线地震采集单元包括卫星导航系统接收器。所述分配装置包括：
-用于获得无线地震采集单元预期将铺设到的地形部位的装置；
-用于对应于当无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近地形部位中的一者时通过卫星导航系统接收器提供的位置信息或自所述位置信息推导而获得无线地震采集单元的所测得位置的装置；以及
-用于根据所测得的位置与地形部位之间的比较来计算在无线地震采集单元中的一者与地形位置中的一者之间各自的关联的装置。
有利地，分配装置包括用于实施所述分配装置在如上文所描述的呈其各种实施例中任一者的分配方法中执行的步骤的装置。
附图说明
从通过指示性且非详尽性实例给出的以下描述以及从附图中将显而易见本发明的实施例的其它特征以及优点，在附图中：
-已经参考现有技术描述的图1图示了置于包括线的网格图案中的地面上的地形部位的实例(已知三步操作的第一步骤)；
-已经参考现有技术描述的图2图示了沿着线靠近已标记的地形部位部署的无线地震采集单元的实例(已知三步操作的第二步骤)；
-已经参考现有技术描述的图3图示了通过操作员以及其外部装置进行的手动分配，其中操作员沿线行走(已知三步操作的第三步骤)；
-图4是根据本发明的方法的特定实施例的流程图；
-图5提供了图4中的步骤42(获得无线地震采集单元的所测得的位置)的特定实施例的示意性图解；
-图6a到6d图示了在图4中的步骤43(计算无线地震采集单元与地形部位之间的关联)的特定实施例中使用的关联规则；
-图7图示了在图4中的步骤46(检查计算得出的关联)中检测到的错误的第一实例；
-图8图示了在图4中的步骤46(检查计算得出的关联)中检测到的错误的第二实例；
-图9示出了根据本发明的特定实施例的分配装置的简化结构；以及
-图10是图4中的步骤42(获得所测得的位置)的特定实施例。
具体实施方式
在本文档的所有图式中，相同元件以及步骤由相同的数字参考符号表示。
现参考图4的流程图，我们呈现根据本发明的方法的特定实施例。当通过分配装置(见下文描述的图9)执行时，此方法自动地将无线地震采集单元分配到地形位置。
在步骤41中，分配装置获得无线地震采集单元预期将铺设到的地形部位。
如上文已经详述(见图1以及已知三步操作的第一步骤)，在部署无线地震采集单元之前已经由地质学家界定了地形部位。地形部位具有在现场上的精确定位(GNSS坐标)，其记录在特定文件(SPS文件)中。在实际条件下，在现场可存在数千地形部位。它们(由勘测员)使用标记(桩、旗标、在地面上的涂层等)在地面上进行指示。
在步骤42中，分配装置获得无线地震采集单元的所测得的位置(GNSS位置)。概念是使用已经嵌入在无线地震采集单元中的GNSS接收器并且GNSS接收器主要用于时间同步。换句话说，当无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近地形部位中的一者时，通过嵌入在无线地震采集单元中的GNSS接收器提供所测得的位置。每一无线地震采集单元包括GNSS接收器。GNSS接收器是指与任何现有的或未来的卫星导航系统(GPS、GALILEO、GLONASS、COMPASS、IRNSS、……)兼容的接收器。
换句话说，一旦无线地震采集单元已经部署在地面上(即在已知三步操作的第二步骤之后，见图2)，它们的GNSS接收器就会计算GNSS位置。接着(例如)在QC(质量控制)/SOH(安全状态，例如每一无线地震采集单元的电池电量)检索阶段期间连同QC以及SOH信息一起检索这些GNSS位置。如图5所示，这通常通过无线电接收器6来进行，所述无线电接收器可以是固定的或移动的(由操作员携带或嵌入车辆上)，并且接收借助于嵌入在每一无线地震采集单元2中的无线电发射器发射的GNSS位置信息。
图10示出了步骤42的替代实施例。此处，所测得的位置(GNSS位置)不是通过GNSS接收器直接计算得出，并且因此不通过无线地震采集单元提供。取而代之，分配装置进行以下步骤：
-步骤101：对应于当无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近地形部位中的一者时通过GNSS接收器提供的位置信息而从无线地震采集单元获得第一原始位置数据；
-步骤102：对应于通过至少一个GNSS基准站中含有的GNSS接收器提供的位置信息而从所述至少一个GNSS基准站获得第二原始位置数据；
-步骤103：使用差分GNSS后处理算法，根据第一原始位置数据以及所述第二原始位置数据计算所测得的位置。
在此替代实施例中，GNSS基准站是静态GNSS接收器，其确切位置是已知的。此GNSS基准站可以是高端的专用GNSS RTK(“实时动态”)接收器或来自一个无线地震采集单元的GNSS接收器，只要所述单元的位置是精确已知的。基准站与所有无线地震采集单元之间的距离不应超出预定距离(例如，20km)以获得最佳性能。
此替代实施例操作(例如)如下：在地震数据记录之前或在地震数据记录期间，在所有无线地震采集单元中以及在基准站中激活GNSS接收器。同时，基准站的GNSS接收器以及无线地震采集单元的GNSS接收器追踪来自相对应的星座的卫星。记录来自所有前述GNSS接收器(即，那些包括在无线地震采集单元中以及在基准站中的GNSS接收器)的GNSS原始数据。通常GNSS原始数据的周期是1秒，但是可以配置其它数据速率。对于每一GNSS卫星，这些原始数据包含码伪距测量值、载波相位测量值、多普勒频率测量值以及由卫星广播的导航消息。一旦记录了足够的GNSS原始数据(通常15分钟)即停止数据记录。接着检索来自无线地震采集单元以及基准站的GNSS原始数据。GNSS原始数据格式可以是专有格式或标准格式，例如RINEX/BINEX。在分配装置(例如，中央单元)中，根据来自基准站的GNSS原始数据以及来自每一无线地震采集单元的GNSS原始数据，使用差分GNSS后处理算法(软件和/或硬件实施方案)来计算所有无线地震采集单元的所测得的位置。
熟知的差分GNSS后处理软件例如“RTKLIB”，其是用于GNSS定位的开放源码程序包(http://www.rtklib.com)。RTKLIB由可移植程序库和使用所述程序库的若干AP(应用程序)构成。其支持具有GNSS的各种定位模式以用于实时处理以及后处理。
差分GNSS定位(实时处理或后处理)的一般原理是基于以下事实：倘若GNSS基准站与GNSS流动接收器(在现场移动的GNSS接收器)之间的距离不超过预定距离(例如，10km到40km)，则在GNSS基准站处以及在GNSS流动接收器处的定位错误相同。精确度取决于环境、原始数据记录时间以及到基准站的距离。已知基准站的精确位置，差分GNSS定位算法能够计算GNSS流动接收器的精确位置。为了达到厘米级精确度，GNSS基准站和GNSS流动接收器必须能够同时进行编码和载波相位观测，通常称为原始数据。这些观察结果由GNSS基准站和GNSS流动接收器记录，以便后续处理。后处理允许将载波相位模糊度定位到每一卫星并且以高精确度确定GNSS流动接收器相对于GNSS基准站的位置。
在步骤43中，分配装置根据所测得的位置(GNSS位置)与地形部位之间的比较来计算在无线地震采集单元2中的一者与地形位置1中的一者之间各自的关联。
图6a到6d图示了在此步骤43的特定实施例中使用的两个关联规则：
·第一规则：使给定地形位置关联到最接近的无线地震采集单元，其条件是在给定地形位置与最接近的无线地震采集单元之间的距离小于关联距离；
·第二规则：如果根据第一规则，给定无线地震采集单元可以关联到几个地形位置，那么给定无线地震采集单元关联到最接近的地形位置。
在图例中：标记为61的叉表示无线地震采集单元的所测得的位置(GNSS位置)；标记为62的叉表示地形部位；标记为63的圆圈表示关联区域，圆圈的半径表示关联距离；标记为64的椭圆表示计算得出的无线地震采集单元与地形部位之间的关联。
图6a图示了单个无线地震采集单元位于地形部位的关联区域中的情况。根据第一规则，产生此无线地震采集单元与此地形部位之间的计算得出的关联。
图6b图示了两个无线地震采集单元位于地形部位的关联区域中的情况。根据第一规则，产生这些无线地震采集单元中的一者(与地形位置最接近的一者)与此地形部位之间的计算得出的关联。
图6c图示了无线地震采集单元位于两个关联区域(不同地形部位中的每一者)中的情况。根据第二规则，产生此无线地震采集单元与这些地形部位中的一者(与所述无线地震采集单元最接近的一者)之间的计算得出的关联。
图6d图示了单个无线地震采集单元位于地形部位的关联区域之外的情况。根据第一规则，不产生计算得出的关联。
在步骤44中，分配装置经由人机界面(例如，在显示屏上)以图形方式向操作员呈现由计算关联的步骤43产生的关联。
在步骤45中，分配装置使得操作员能够经由分配装置的人机界面(例如，显示屏和鼠标、或触摸屏)来验证或校正以图形方式呈现的关联。
在步骤46中，分配装置检查(由步骤43产生的)计算得出的关联。步骤46的具体实施例在下文参照图7和8进行详述。
在步骤47中，如果在检查的步骤46中检测到至少一个错误，则分配装置经由其人机界面发出警报和/或执行校正操作。例如，自动地检测到并且突出显示GNSS错误位置，并且操作员(观察者)可以采取适当的校正决定(例如，手动地将无线地震采集单元关联到地形部位，或发送给现场上的其他人以用于使无线地震采集单元与地形部位关联)。
因此一旦已经进行分配，就有可能随后检查分配并且发出警报和/或进行一些校正。必须注意，步骤46和47可以紧接着步骤41到45之后进行，或在后续进行。换句话说，可以对在过去已经进行的分配(由步骤41到45产生的)执行步骤46和47(例如，通过在分配装置的数据库中重新加载之前的事件)。这允许重现之前的分配并且对之前的事件进行更改。
在替代实施例中，对由任何现有技术(例如，上文所描述的已知的三步操作，参照图1到3)产生的分配进行步骤46和47。
我们现在详细图4中的检查步骤46(也称为“几何检查”)的具体实施例。
不使用地形部位(即，不使用SPS文件)的检查实例
1)检查是否无线地震采集单元远离勘测场所
分配装置检查是否无线地震采集单元中的一者的所测得位置(GNSS位置)为异常位置。此可以指示为无效GNSS位置。
执行以下算法：
·对于每一无线地震采集单元，(根据用于所有无线地震采集单元的相同推算模型)推算其在平面坐标系中的GNSS位置，即其经纬度。结果是一对平面坐标x和y；
·关于所有无线地震采集单元的所有x、y，计算x的平均值(Ex，x的预期值)和y的平均值(Ey，y的预期值)；
·关于所有无线地震采集单元的所有x、y，计算与Ex的偏差的平均值sigmax以及与Ey的偏差的平均值sigmay；
·对于每一无线地震采集单元：
ο测试是否满足以下第一条件：x座标包括在Ex-3sigmax与Ex+3sigmax之间；
ο测试是否满足以下第二条件：y座标包括在Ey-3sigmay与Ey+3sigmay之间；
ο如果第一条件和第二条件中的一者不满足，那么报告无线地震采集单元为“远离勘测场所”。
此测试的目的是基于无线地震采集单元的相对位置以及3西格玛(3-sigma)规则(通常在高斯分布的情况下适用)来查找异常位置。尽管在地震勘测的情况下高斯分布是不相关的，但是现场试验表明3西格玛规则使得有可能舍弃合理数量的错误点。
2)检查是否一个以上的节点被分配到同一桩
分配装置检查是否一个以上的无线地震采集单元被分配到同一地形部位。
3)检查错误的测线顺序
针对包括呈所确定顺序的一组连续的无线地震采集单元的地震测线，分配装置检查是否这组无线地震采集单元的所测得的位置与所确定的顺序不相符。
换句话说，如在图7的实例中，如果同一测线中的无线地震采集单元的GNSS位置不在相同方向上发展，则发出此警报。在此实例中，“116:153”是标记地形部位的桩的标识符。此标识符意味着相关联的无线地震采集单元放置在测线“116”上在第“153”位置处。如在图7中可见，分配到桩“116:153”的无线地震采集单元的位置未以预期的测线顺序发展(相对于其它位置所述位置变成“向后”)。
这个问题可以指示为错误的无线地震采集单元位置或无线地震采集单元分配到测线上的错误的桩。
对于以逐渐增加的桩顺序分配到同一测线上的每一无线地震采集单元(假定Unit1是无线地震采集单元，Unit2是逐渐增加的桩顺序中的下一个无线地震采集单元，Unit3是又下一个)，执行以下数学检查：
·计算链接Unit1和Unit2(从Unit1到Unit2)的测量位置(GNSS位置)的矢量U，
·计算链接Unit2和Unit3(从Unit2到Unit3)的测量位置(GNSS位置)的矢量V，并且
·如果内积U.V为负，则报告Unit3在“错误的测线顺序”中。
使用地形部位(即，使用SPS文件)的检查实例
1')检查是否节点远离勘测场所
与以上检查1)相同。
2')检查是否一个以上的节点被分配到同一桩
与以上检查2)相同。
3')检查是否节点远离其相关联的桩
分配装置检查是否无线地震采集单元中的一者与其相关联的地形部位间隔开大于所确定的阈值的距离。
4')检查错误的测线顺序(与以上检查3)相比的改善形式)
针对地震测线(所述地震测线包括呈所确定顺序的一组连续的无线地震采集单元)的两个邻近的无线地震采集单元，分配装置检查是否这两个邻近的无线地震采集单元的所测得位置与它们的相关联地形部位不相符。
换句话说，GNSS位置不匹配测线中的桩(标记地形位置)。这个问题可以指示为无线地震采集单元分配到错误的桩(即，分配到错误的地形部位)或以反向的线号顺序执行无线地震采集单元标记。
在图8的实例中，分配到桩116:152和116:153的无线地震采集单元已经被“调换”(那些桩之间的矢量方向与两个无线地震采集单元之间的矢量方向相比经反转)。
对于每一桩(所述桩具有在测线上以逐渐增加的点顺序分配到其上的无线地震采集单元)，执行以下数学检查：
·Rec1是桩，Rec2是逐渐增加的桩顺序中的下一个桩，
·Unit1是分配到Rec1的无线地震采集单元，Unit2是分配到Rec2的无线地震采集单元，
·计算链接Rec1和Rec2(从Rec1到Rec2)的地形部位的矢量U，
·计算链接Unit1和Unit2(从Unit1到Unit2)的测量位置(GNSS位置)的矢量V，并且
·如果内积U.V为负，则报告Unit1和Unit2在“错误的测线顺序”中。
图9示出了根据本发明的特定实施例的分配装置90的简化结构。所述分配装置是例如地震勘测系统的中央单元，或移动式收集器的个人计算机。
分配装置90包括非易失性存储器91(例如，只读存储器(ROM)或硬盘)、易失性存储器93(例如，随机存取存储器或RAM)以及处理器92。非易失性存储器91是非暂时性计算机可读载体媒体。它存储可执行程序代码指令，所述代码指令由处理器92执行以便使得能够实施上文参照图4到8所描述的方法(用于自动地将无线地震采集单元分配到地形部位的方法)。
分配装置90接收(获得)地形部位94a(见图4中的步骤41)以及无线地震采集单元的所测得的位置(GNSS位置)94b(见图4中的步骤42)。它产生在无线地震采集单元中的一者与地形位置中的一者之间各自的关联95。
在初始化之后，前述程序代码指令从非易失性存储器91传送到易失性存储器93以便由处理器92执行。易失性存储器93也包含用于存储用于此执行所需的变量以及参数的寄存器。
可以同样好地实施以上分配方法的所有步骤：
·通过执行例如PC类型设备、DSP(数字信号处理器)或微控制器等可重新编程的计算机器所执行的一组程序代码指令。此程序代码指令可以存储在可拆卸的非暂时性计算机可读载体媒体(例如，软盘、CD-ROM或DVD-ROM)或不可拆卸的非暂时性计算机可读载体媒体中；或
·通过专用机器或组件，例如，FPGA(现场可编程门阵列)、ASIC(专用集成电路)或任何专用硬件组件。
换句话说，本发明不限于呈计算机程序指令形式的纯粹基于软件的实施，而是还可以以硬件形式或结合了硬件部分和软件部分的任何形式实施。
本发明的至少一个示例性实施例提供一种用于将无线地震采集单元分配到地形位置的技术，此技术(相比于上文所描述的已知三步操作的步骤c))简化了“分配步骤”。
本发明的至少一个实施例提供一种此类技术，无需在现场的人工干预(更不需要外部装置)并且因此节省了时间、减少了错误并且避免了现场事故。
本发明的至少一个实施例提供一种此类技术，使得降低了成本和/或减少了无线地震采集单元的部署时间。
虽然已经参考一或多个实例描述本发明，但是所属领域的技术人员将认识到在不脱离本发明和/或所附权利要求书的范围的前提下可以在形式和细节上进行改变。

Claims (16)

1.一种用于自动地将无线地震采集单元分配到地形位置的方法，每一无线地震采集单元包括卫星导航系统接收器，其中所述方法包括通过分配装置进行的以下步骤：
获得所述无线地震采集单元预期将铺设到的地形位置；
对应于当所述无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近所述地形位置中的一者时通过所述卫星导航系统接收器提供的位置信息或自所述位置信息推导而获得所述无线地震采集单元的所测得的位置；
比较所述所测得的位置和所述地形位置；以及
根据所述所测得的位置与所述地形位置之间的所述比较，计算在所述无线地震采集单元中的一者与所述地形位置中的一者之间各自的关联；
基于计算得到的所述关联，将所述无线地震采集单元分配到对应的地形位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中使用以下第一规则来进行所述计算关联的步骤：使给定地形位置关联到最接近的无线地震采集单元，其条件是在所述给定地形位置与所述最接近的无线地震采集单元之间的距离小于关联距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其中使用以下第二规则来进行所述计算关联的步骤：如果根据所述第一规则，给定无线地震采集单元可以关联到几个地形位置，那么所述给定无线地震采集单元关联到最接近的地形位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其包括通过所述分配装置进行的以下步骤：
经由所述分配装置的人机界面以图形方式向操作员呈现由所述计算关联的步骤产生的所述关联。
5.根据权利要求4所述的方法，其包括通过所述分配装置进行的以下步骤：
使得所述操作员能够经由所述人机界面来验证或校正所述以图形方式呈现的关联。
6.根据权利要求1所述的方法，其包括通过所述分配装置进行的以下步骤：
检查由所述计算关联的步骤产生的所述关联；以及
如果在所述检查的步骤中检测到至少一个错误，则经由所述分配装置的人机界面发出警报和/或执行校正操作。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述检查的步骤包括检查是否所述无线地震采集单元中的一者的所述所测得位置为异常位置。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述检查的步骤包括检查是否一个以上的无线地震采集单元被分配到同一地形位置。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述检查的步骤包括检查是否所述无线地震采集单元中的一者与其相关联的地形位置间隔开大于所确定的阈值的距离。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述检查的步骤包括：针对包括呈所确定顺序的一组连续的无线地震采集单元的地震测线，检查是否所述组无线地震采集单元的所述所测得的位置与所述所确定的顺序不相符。
11.根据权利要求6所述的方法，其中所述检查的步骤包括：针对地震测线的两个邻近的无线地震采集单元，检查是否所述两个邻近的无线地震采集单元的所述所测得位置与它们的相关联地形位置不相符，所述地震测线包括呈所确定顺序的一组连续的无线地震采集单元。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述分配装置是地震勘测系统的中央单元，或移动式收集器的个人计算机。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述获得所测得的位置的步骤包括：
从所述无线地震采集单元获得所述所测得的位置，所述所测得的位置通过所述无线地震采集单元的所述卫星导航系统接收器计算得出。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述获得所测得的位置的步骤包括：
对应于当所述无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近所述地形位置中的一者时通过所述卫星导航系统接收器提供的位置信息而从所述无线地震采集单元获得第一原始位置数据；
对应于通过至少一个基准站中含有的卫星导航系统接收器提供的位置信息而从所述至少一个基准站获得第二原始位置数据；
根据所述第一原始位置数据以及所述第二原始位置数据计算所述所测得的位置。
15.一种存储指令集的非暂时性计算机可读载体媒体，当所述指令集在计算机上运行时，实施自动地将无线地震采集单元分配到地形位置的方法，每一无线地震采集单元包括卫星导航系统接收器，所述方法包括通过分配装置进行的以下步骤：
获得所述无线地震采集单元预期将铺设到的地形位置；
对应于当所述无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近所述地形位置中的一者时通过所述卫星导航系统接收器提供的位置信息或自所述位置信息推导而获得所述无线地震采集单元的所测得的位置；
比较所述所测得的位置和所述地形位置；以及
根据所述所测得的位置与所述地形位置之间的所述比较，计算在所述无线地震采集单元中的一者与所述地形位置中的一者之间各自的关联；
基于计算得到的所述关联，将所述无线地震采集单元分配到对应的地形位置。
16.一种用于自动地将无线地震采集单元分配到地形位置的分配装置，每一无线地震采集单元包括卫星导航系统接收器，其特征在于所述分配装置包括：
用于获得所述无线地震采集单元预期将铺设到的地形位置的装置；
用于对应于当所述无线地震采集单元安装在地面上、各自靠近所述地形位置中的一者时通过所述卫星导航系统接收器提供的位置信息或自所述位置信息推导而获得所述无线地震采集单元的所测得位置的装置；
用于比较所述所测得的位置和所述地形位置的装置；以及
用于根据所述所测得的位置与所述地形位置之间的所述比较来计算在所述无线地震采集单元中的一者与所述地形位置中的一者之间各自的关联的装置；
用于基于计算得到的所述关联，将所述无线地震采集单元分配到对应的地形位置的装置。
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