CN104977628B - 地质层位片段自动组合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地质层位片段自动组合方法，包括：回归直线求取步骤，求取地质层位片段中离散点的回归直线；扇形扫描区域设置步骤，以回归直线上的点为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域；扇形扫描区域扫描步骤，对扇形扫描区域进行扫描：如果扫描到相邻地质层位片段的离散点，则将地质层位片段的所述末端离散点与扫描到的离散点连接，从而将两条地质层位片段组合。采用本发明，可以实现地质层位片段的自动组合，提高地质层位平面图的制作效率。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探领域，具体说，涉及一种地质层位片段自动组合方法。
背景技术
速度和密度是地质岩层的主要物理性质，当相邻两个地质岩层的物理性质有明显差异时，两个地质岩层的接触面便是一个地质层位。在地质勘探过程中，通常采用地质层位追踪技术，追踪地质层位并制成平面图，根据该平面图来获悉地质层位的分布范围和形态。
目前的地质层位追踪技术的地质层位追踪结果，通常是许多地质层位片段。如果想勾勒出完整的地质层位平面图，则需要将这些地质层位片段人工手动连接，工作量较大，地质层位片段的组合效率较低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种地质层位片段自动组合方法，以解决地质层位片段的组合效率低的问题。
根据本发明的一个方面，提供一种地质层位片段自动组合方法，地质层位片段由多个离散点组成，包括：
回归直线求取步骤，求取地质层位片段中离散点的回归直线；
扇形扫描区域设置步骤，以所述回归直线上的点为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域；
扇形扫描区域扫描步骤，对所述扇形扫描区域进行扫描：如果扫描到相邻地质层位片段的离散点，则将所述地质层位片段的末端离散点与扫描到的所述离散点连接，从而将两条地质层位片段组合。
在本发明的一个实施例中，所述回归直线求取步骤，包括：
从所述地质层位片段的末端离散点开始，依次选取n个离散点，将所述n个离散点作为回归离散点，其中，n为正整数且小于所述地质层位片段中离散点的总数；以及
求取所述回归离散点的回归直线。
在本发明的一个实施例中，所述求取所述回归离散点的回归直线，包括：
设定n个回归离散点为(xi,yi),i=0,1,L,n-1，回归直线为y=ax+b，其中a和b均表示回归系数，n为正整数，a和b均为实数；
为了使各个所述回归离散点至所述回归曲线的距离之和最小，即为最小值，根据极值原理，a和b应满足以下方程：
求解得到：
其中，
在本发明的一个实施例中，所述回归直线是指一条直线，使得所述地质层位片段中各个离散点至所述直线的距离之和最小。
在本发明的一个实施例中，所述扇形扫描区域设置步骤，包括：
判断所述地质层位片段的末端离散点是否在所述回归直线上：
如果所述末端离散点在所述回归直线上，则以所述末端离散点为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域；
如果所述末端离散点不在所述回归直线上，则通过所述末端离散点，作出所述回归直线的法线，并以所述回归直线与所述法线的交点为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域。
在本发明的一个实施例中，所述扇形扫描区域的对称轴线为所述回归直线。
在本发明的一个实施例中，所述扇形扫描区域的角度β为10度。
在本发明的一个实施例中，所述扇形扫描区域的半径r大于或者等于60%的地质层位片段之间的距离。
在本发明的一个实施例中，所述n为大于或者等于3的整数。
本发明的有益效果是：
1、本发明实现了地质层位片段的自动组合，提高了地质层位片段的组合效率，进而提高了地质层位片段平面图的制作效率；
2、本发明从地质层位片段的末端离散点开始，依次选取n个离散点作为回归离散点，并求取该回归离散点的回归直线，n为正整数且小于所述地质层位片段中离散点的总数，更能准确反映出地质层位片段中离散点的变化趋势，便于更加准确地找出相邻地质层位片段的离散点；
3、本发明以回归直线作为扇形扫描区域的对称轴线，在保证准确扫描到相邻地质层位片段的离散点的同时，提高了扫描效率，进而提高了地质层位片段自动组合效率；
4、本发明使扇形扫描区域的角度β为10度，在保证准确扫描到相邻地质层位片段的离散点的同时，进一步提高了扫描效率；
5、本发明使扇形扫描区域的半径r大于或者等于60%的地质层位片段之间的距离，提高了扫描到相邻地质层位片段的离散点的准确度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1显示了本发明提供的地质层位片段自动组合方法的流程图；
图2显示了本发明的实施例1提供的地质层位片段中离散点的示意图；
图3显示了本发明的实施例2提供的地质层位片段中离散点的示意图；
图4显示了两条地质层位片段组合后的示意图；
图5显示了本发明的实施例3提供的扇形扫描区域的示意图；
图6显示了本发明的实施例4提供的扇形扫描区域的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
目前，地质层位追踪技术的追踪结果通常是多个地质层位片段，如果想要勾勒出完整的地质层位平面图，需要将这些地质层位片段人工手动连接，工作量大，效率较低。
由于每一地质层位片段均由多个离散点组成，因此，本发明提供了一种地质层位片段自动组合方法，如图1所示，包括以下步骤。
S100、回归直线求取步骤，求取地质层位片段中离散点的回归直线。回归直线是指一条直线，使得地质层位片段中各个离散点至该直线的距离之和最小。
回归直线用于表示地质层位片段中离散点的变化趋势。离散点的变化趋势可能是唯一的，如图2所示，地质层位片段中离散点一直沿着逐渐向下的趋势变化。离散点的变化趋势也可能是不唯一，如图3所示，地质层位片段中离散点首先沿着逐渐向下的趋势变化，从第6个离散点开始，沿着逐渐向上的趋势变化。
因此，在求取回归直线时，需要分成以下两种情况来考虑。
在地质层位片段中离散点的变化趋势唯一时，包括：
将地质层位片段中所有离散点作为回归离散点；
求取回归离散点的回归直线。
如图2所示，地质层位片段由11个离散点组成，这11个离散点一直沿着逐渐向下的趋势变化，离散点的变化趋势唯一。因此将这11个离散点均作为回归离散点，求取回归直线。
在地质层位片段中离散点的变化趋势不唯一时，包括：
从地质层位片段的末端离散点开始，依次选取n个离散点，将所述n个离散点作为回归离散点，其中n为正整数且小于地质层位片段中离散点的总数。优选地，n为大于或者等于3的整数；
求取回归离散点的回归直线。
如图3所示，地质层位片段同样由11个离散点组成，这11个离散点首先沿着逐渐向下的趋势变化，从第6个离散点开始，沿着逐渐向上的趋势变化，离散点的变化趋势不唯一。因此，从地质层位片段的末端离散点（第11个离散点）开始，依次选取3个离散点（即第9个离散点、第10个离散点和第11个离散点）作为回归离散点，求取回归直线。
事实上，大多数的地质层位片段中离散点的变化趋势都不唯一，因此离散点的变化趋势不唯一的情况，更能准确反映出地质层位片段中离散点的变化趋势，便于更加准确地找出相邻地质层位片段的离散点。
在本发明的一个实施例中，上述求取回归离散点的回归直线的步骤，包括：
设定n个回归离散点为(xi,yi),i=0,1,L,n-1，回归直线为y=ax+b，其中a和b均表示回归系数，n为正整数，a和b均为实数；
为了使各个上述回归离散点至上述回归曲线的距离之和最小，即为最小值，根据极值原理，a和b应满足以下方程：
求解得到：
其中，
S200、扇形扫描区域设置步骤，以回归直线上的点为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域。
S300、扇形扫描区域扫描步骤，对上述扇形扫描区域进行扫描：如果扫描到相邻地质层位片段的离散点，则将该地质层位片段的末端离散点与扫描到的离散点连接，从而将两条地质层位片段组合，如图4所示；如果没有扫描到相邻地质层位片段的离散点，则结束操作。
在本发明的一个实施例中，上述步骤S200包括判断地质层位片段的末端离散点是否在回归直线上：
如果末端离散点在回归直线上，如图5所示，则以该末端离散点为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域。
如果末端离散点不在回归直线上，如图6所示，则通过通过该末端离散点P1，作出该回归直线的法线，并以该回归直线与法线的交点P2为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域。
在本发明的另一实施例中，上述扇形扫描区域的对称轴线为上述回归直线。由于回归直线表明了地质层位片段中离散点的变化趋势，以回归直线作为扇形扫描区域的对称轴线，在保证准确扫描到相邻地质层位片段的离散点的同时，提高了扫描效率，进而提高了地质层位片段自动组合效率。
在本发明的另一实施例中，上述扇形扫描区域的角度β为10度，在保证准确扫描到相邻地质层位片段的离散点的同时，进一步提高了扫描效率。
在本发明的另一实施例中，上述扇形扫描区域的半径r大于或者等于60%的地质层位片段之间的距离，提高了扫描到相邻地质层位片段的离散点的准确度。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种地质层位片段自动组合方法，地质层位片段由多个离散点组成，其特征在于，包括：
回归直线求取步骤，求取地质层位片段中离散点的回归直线；
扇形扫描区域设置步骤，以所述回归直线上的点为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域；
扇形扫描区域扫描步骤，对所述扇形扫描区域进行扫描：如果扫描到相邻地质层位片段的离散点，则将所述地质层位片段的末端离散点与扫描到的所述离散点连接，从而将两条地质层位片段组合；
所述扇形扫描区域设置步骤，包括：
判断所述地质层位片段的末端离散点是否在所述回归直线上：
如果所述末端离散点在所述回归直线上，则以所述末端离散点为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域；
如果所述末端离散点不在所述回归直线上，则通过所述末端离散点，作出所述回归直线的法线，并以所述回归直线与所述法线的交点为圆心，设置半径为r，角度为β的扇形扫描区域。
2.根据权利要求1所述的地质层位片段自动组合方法，其特征在于，所述回归直线求取步骤，包括：
从所述地质层位片段的末端离散点开始，依次选取n个离散点，将所述n个离散点作为回归离散点，其中，n为正整数且小于所述地质层位片段中离散点的总数；以及
求取所述回归离散点的回归直线。
3.根据权利要求2所述的地质层位片段自动组合方法，其特征在于，所述求取所述回归离散点的回归直线，包括：
设定n个回归离散点为(xi,yi)(i＝0,1,…,n-1)，回归直线为y＝ax+b，其中a和b均表示回归系数，n为正整数，a和b均为实数；
为了使各个所述回归离散点至所述回归直线的距离之和最小，即为最小值，根据极值原理，a和b应满足以下方程：
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其中，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的地质层位片段自动组合方法，其特征在于，所述回归直线是指一条直线，使得所述地质层位片段中各个离散点至所述直线的距离之和最小。
5.根据权利要求1所述的地质层位片段自动组合方法，其特征在于，所述扇形扫描区域的对称轴线为所述回归直线。
6.根据权利要求5所述的地质层位片段自动组合方法，其特征在于，所述扇形扫描区域的角度β为10度。
7.根据权利要求6所述的地质层位片段自动组合方法，其特征在于，所述扇形扫描区域的半径r大于或者等于，地质层位片段总数的60％的地质层位片段之间的距离。
8.根据权利要求2或3所述的地质层位片段自动组合方法，其特征在于，所述n为大于或者等于3的整数。
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