CN107944064B - 炮属性融合的并行化计算方法及系统 - Google Patents

炮属性融合的并行化计算方法及系统 Download PDF

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Abstract

公开了一种炮属性融合的并行化计算方法及系统，该方法包括：主线程读取炮数据，获得炮的信噪比、能量与分辨率；基于炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组，同时进行计算，获得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根；基于炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，对第二计算线程组的多线程进行卷帘式分配，同时融合计算，获得融合结果；基于融合结果，对第三计算线程组的多线程进行卷帘式分配，同时插值计算，获得插值后的网格数据；以及基于插值后的网格数据，对第四计算线程组的多线程进行卷帘式分配，同时坐标旋转，获得网格数据位置。本发明通过对炮属性融合的并行化计算，实现宽方位、高精度的实时采集质量评价。

Description

炮属性融合的并行化计算方法及系统
技术领域
本发明涉及油气勘探领域，更具体地，涉及一种炮属性融合的并行化计算方法及系统。
背景技术
随着油气勘探领域的快速发展，勘探目标区地质条件越来越复杂，获取的炮数据也越来越复杂，对于炮属性融合计算方法的要求也不断提高。目前，现有技术采取串行化处理，在宽方位、高精度的采集中，不能达到实时评价的目的。因此，有必要开发一种炮属性融合的并行化计算方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种炮属性融合的并行化计算方法及系统，其能够通过对炮属性融合的并行化计算，实现宽方位、高精度的实时采集质量评价。
根据本发明的一方面，提出了一种炮属性融合的并行化计算方法。所述方法可以包括：主线程读取炮数据，获得炮的信噪比、能量与分辨率；基于所述炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组的多个计算线程，分别同时进行计算，获得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根；基于所述炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，对第二计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行融合计算，获得融合结果；基于所述融合结果，对第三计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行插值计算，获得插值后的网格数据；以及基于所述插值后的网格数据，对第四计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行坐标旋转，获得网格数据位置。
根据本发明的另一方面，提出了一种炮属性融合的并行化计算系统，所述系统可以包括：主线程，读取并分析炮数据，获得炮的信噪比、能量与分辨率，分配给计算线程组；第一计算线程组，基于所述炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组的多个计算线程，分别同时进行计算，获得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根；第二计算线程组，基于所述炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，对第二计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行融合计算，获得融合结果；第三计算线程组，基于所述融合结果，对第三计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行插值计算，获得插值后的网格数据；以及第四计算线程组，基于所述插值后的网格数据，对第四计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行坐标旋转，获得网格数据位置。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的炮属性融合的并行化计算方法的步骤的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施方式1
图1示出了炮属性融合的并行化计算的步骤的流程图。
在该实施方式中，根据本发明的炮属性融合的并行化计算方法可以包括：步骤101，主线程读取炮数据，获得炮的信噪比、能量与分辨率；步骤102，基于炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组的多个计算线程，分别同时进行计算，获得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根；步骤103，基于炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，对第二计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行融合计算，获得融合结果；步骤104，基于融合结果，对第三计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行插值计算，获得插值后的网格数据；以及步骤105，基于插值后的网格数据，对第四计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行坐标旋转，获得网格数据位置。
该实施方式能够通过对炮属性融合的并行化计算，实现宽方位、高精度的实时采集质量评价。
下面详细说明根据本发明的炮属性融合的并行化计算方法的具体步骤。
在一个示例中，主线程读取炮数据，可以获得炮的信噪比、能量与分辨率。
具体地，主线程读取炮数据，依次获得所有炮的信噪比、能量、分辨率数据，并保存至内存。
在一个示例中，基于炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组的多个计算线程，分别同时进行计算，可以获得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根。
在一个示例中，炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根可以为：
Figure BDA0001129089340000041
其中，
Figure BDA0001129089340000042
表示第i炮的信噪比均方根，SNi表示第i炮的信噪比数据，
Figure BDA0001129089340000043
表示第i炮的能量均方根，SEi表示第i炮的能量数据，
Figure BDA0001129089340000044
表示第i炮的分辨率均方根，RESi表示第i炮的分辨率数据。
具体地，主线程启动第一计算线程组的3个线程，基于炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组的3个线程分别同时计算获得炮的信噪比平方求和
Figure BDA0001129089340000045
能量平方求和
Figure BDA0001129089340000046
与分辨率平方求和
Figure BDA0001129089340000047
将炮的信噪比平方求和、能量平方求和与分辨率平方求和及炮的信噪比、能量与分辨率，带入公式(1)中，通过第一计算线程组的3个线程分别同时计算求得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，并保存至内存。第一计算线程组计算完毕，唤醒主线程。
在一个示例中，基于炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，对第二计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行融合计算，可以获得融合结果。
在一个示例中，融合结果可以为：
Figure BDA0001129089340000051
其中，QCi表示融合结果，k表示校准系数。
具体地，主线程启动第二计算线程组的m个计算线程，进行卷帘式分配，使多个计算线程负载均衡。例如有100炮的融合结果要分配给第一计算线程组的9个计算线程求，则先平均分配，就是这9个计算线程被分配到11个计算数，然后将剩余的1个分配给第1个计算线程。即第1个计算线程计算了12次，而其它8个计算线程则计算了11次。将炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，带入公式(2)中，第二计算线程组的m个线程根据分配，分别同时计算获得融合结果。第二计算线程组计算完毕，唤醒主线程。
在一个示例中，基于融合结果，对第三计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行插值计算，可以获得插值后的网格数据。
在一个示例中，插值后的网格数据可以为：
Figure BDA0001129089340000052
其中，
Figure BDA0001129089340000053
为S0处的预测值，N为预测计算过程中要使用的预测点周围样点的数量，λi为预测计算过程中要使用的各样点的权重，Z(si)是在Si处获得的测量值。
具体地，根据公式(4)，获得样点权重：
Figure BDA0001129089340000061
其中，λi表示预测计算过程中要使用的各样点的权重，该值随着样点与预测点之间距离的增加而减小，di0表示预测点S0与已知样点Si之间的距离。
主线程启动第三计算线程组的m个计算线程，进行卷帘式分配，使多个计算线程负载均衡。将公式(2)中的炮点相对位置放入笛卡尔坐标系，并进行更细的网格化，利用公式(3)，计算出插值后的融合结果，即计算出所有的网格点上的融合结果，第三计算线程组的m个计算线程分别同时进行插值计算，获得插值后的网格数据。第二计算线程组计算完毕，唤醒主线程。对于公式(3)中的N，N＝0，如果di0＜r,N＝N+1，其中r为设定的搜索半径。
在一个示例中，基于插值后的网格数据，对第四计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行坐标旋转，可以获得网格数据位置。
在一个示例中，网格数据位置可以为：
Figure BDA0001129089340000062
其中，x表示网格数据在笛卡尔坐标系中x方向的坐标值，y表示网格数据在笛卡尔坐标系中y方向的坐标值，Rx,Ry分别表示旋转后的坐标，α表示旋转夹角。
具体地，主线程启动第四计算线程组的m个计算线程，进行卷帘式分配，使多个计算线程负载均衡。将插值后的网格数据，带入公式(5)中，将公式(3)中基于相对的笛卡尔坐标变化成它们实际所在的坐标位置，第四计算线程组的m个线程根据分配，分别同时计算获得网格数据位置。第四计算线程组计算完毕，唤醒主线程，主线程结束计算线程，释放数据。
应用示例
为便于理解本发明实施方式的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
主线程启动第一计算线程组的3个线程，基于炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组的3个线程分别同时计算获得炮的信噪比平方求和
Figure BDA0001129089340000071
能量平方求和
Figure BDA0001129089340000072
与分辨率平方求和
Figure BDA0001129089340000073
将炮的信噪比平方求和、能量平方求和与分辨率平方求和及炮的信噪比、能量与分辨率，带入公式(1)中：
Figure BDA0001129089340000074
通过第一计算线程组的3个线程分别同时计算求得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，并保存至内存。第一计算线程组计算完毕，唤醒主线程。
主线程启动第二计算线程组的m个计算线程，进行卷帘式分配，将炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，带入公式(2)中：
Figure BDA0001129089340000075
第二计算线程组的m个线程根据分配，分别同时计算获得融合结果。第二计算线程组计算完毕，唤醒主线程。
根据公式(4)，获得样点权重：
Figure BDA0001129089340000081
主线程启动第三计算线程组的m个计算线程，进行卷帘式分配，将公式(2)中的炮点相对位置放入笛卡尔坐标系，并进行更细的网格化，根据公式(3)：
Figure BDA0001129089340000082
计算出插值后的融合结果，即计算出所有的网格点上的融合结果，第三计算线程组的m个计算线程分别同时进行插值计算，获得插值后的网格数据。第二计算线程组计算完毕，唤醒主线程。
主线程启动第四计算线程组的m个计算线程，进行卷帘式分配，将插值后的网格数据，带入公式(5)中：
Figure BDA0001129089340000083
将公式(3)中基于相对的笛卡尔坐标变化成它们实际所在的坐标位置，第四计算线程组的m个线程根据分配，分别同时计算获得网格数据位置。第四计算线程组计算完毕，唤醒主线程，主线程结束计算线程，释放数据。
综上所述，本方法能够通过对炮属性融合的并行化计算，实现宽方位、高精度的实时采集质量评价。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施方式的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施方式的有益效果，并不意在将本发明的实施方式限制于所给出的任何示例。
实施方式2
根据本发明的实施方式，提供了一种炮属性融合的并行化计算系统，所述系统可以包括：主线程，读取并分析炮数据，获得炮的信噪比、能量与分辨率，分配给计算线程组；第一计算线程组，基于炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组的多个计算线程，分别同时进行计算，获得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根；第二计算线程组，基于炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，对第二计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行融合计算，获得融合结果；第三计算线程组，基于融合结果，对第三计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行插值计算，获得插值后的网格数据；以及第四计算线程组，基于插值后的网格数据，对第四计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行坐标旋转，获得网格数据位置。
该实施方式能够通过对炮属性融合的并行化计算，实现宽方位、高精度的实时采集质量评价。
在一个示例中，炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根可以为：
Figure BDA0001129089340000091
其中，
Figure BDA0001129089340000092
表示第i炮的信噪比均方根，SNi表示第i炮的信噪比数据，
Figure BDA0001129089340000093
表示第i炮的能量均方根，SEi表示第i炮的能量数据，
Figure BDA0001129089340000094
表示第i炮的分辨率均方根，RESi表示第i炮的分辨率数据。
在一个示例中，融合结果可以为：
Figure BDA0001129089340000101
其中，QCi表示融合结果，k表示校准系数。
在一个示例中，插值后的网格数据可以为：
Figure BDA0001129089340000102
其中，
Figure BDA0001129089340000103
为S0处的预测值，N为预测计算过程中要使用的预测点周围样点的数量，λi为预测计算过程中要使用的各样点的权重，Z(si)是在Si处获得的测量值。
在一个示例中，网格数据位置可以为：
Figure BDA0001129089340000104
其中，x表示网格数据在笛卡尔坐标系中x方向的坐标值，y表示网格数据在笛卡尔坐标系中y方向的坐标值，Rx,Ry分别表示旋转后的坐标，α表示旋转夹角。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施方式的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施方式的有益效果，并不意在将本发明的实施方式限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施方式，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施方式。在不偏离所说明的各实施方式的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施方式的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施方式。

Claims (10)

1.一种炮属性融合的并行化计算方法，包括：
主线程读取炮数据，获得炮的信噪比、能量与分辨率；
基于所述炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组的多个计算线程，分别同时进行计算，获得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根；
基于所述炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，对第二计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行融合计算，获得融合结果；
基于所述融合结果，对第三计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行插值计算，获得插值后的网格数据；以及
基于所述插值后的网格数据，对第四计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行坐标旋转，获得网格数据位置。
2.根据权利要求1所述的炮属性融合的并行化计算方法，其中，所述炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根为：
Figure FDA0001129089330000011
其中，
Figure FDA0001129089330000012
表示第i炮的信噪比均方根，SNi表示第i炮的信噪比数据，
Figure FDA0001129089330000013
表示第i炮的能量均方根，SEi表示第i炮的能量数据，
Figure FDA0001129089330000014
表示第i炮的分辨率均方根，RESi表示第i炮的分辨率数据。
3.根据权利要求2所述的炮属性融合的并行化计算方法，其中，所述融合结果为：
Figure FDA0001129089330000021
其中，QCi表示融合结果，k表示校准系数。
4.根据权利要求1所述的炮属性融合的并行化计算方法，其中，所述插值后的网格数据为：
Figure FDA0001129089330000022
其中，
Figure FDA0001129089330000023
为S0处的预测值，N为预测计算过程中要使用的预测点周围样点的数量，λi为预测计算过程中要使用的各样点的权重，Z(si)是在Si处获得的测量值。
5.根据权利要求1所述的炮属性融合的并行化计算方法，其中，所述网格数据位置为：
Figure FDA0001129089330000024
其中，x表示网格数据在笛卡尔坐标系中x方向的坐标值，y表示网格数据在笛卡尔坐标系中y方向的坐标值，Rx,Ry分别表示旋转后的坐标，α表示旋转夹角。
6.一种炮属性融合的并行化计算系统，包括：
主线程，读取并分析炮数据，获得炮的信噪比、能量与分辨率，分配给计算线程组；
第一计算线程组，基于所述炮的信噪比、能量与分辨率，通过第一计算线程组的多个计算线程，分别同时进行计算，获得炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根；
第二计算线程组，基于所述炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根，对第二计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行融合计算，获得融合结果；
第三计算线程组，基于所述融合结果，对第三计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行插值计算，获得插值后的网格数据；以及
第四计算线程组，基于所述插值后的网格数据，对第四计算线程组的多个计算线程进行卷帘式分配，同时进行坐标旋转，获得网格数据位置。
7.根据权利要求6所述的炮属性融合的并行化计算系统，其中，所述炮的信噪比均方根、能量均方根与分辨率均方根为：
Figure FDA0001129089330000031
其中，
Figure FDA0001129089330000032
表示第i炮的信噪比均方根，SNi表示第i炮的信噪比数据，
Figure FDA0001129089330000033
表示第i炮的能量均方根，SEi表示第i炮的能量数据，
Figure FDA0001129089330000034
表示第i炮的分辨率均方根，RESi表示第i炮的分辨率数据。
8.根据权利要求7所述的炮属性融合的并行化计算系统，其中，所述融合结果为：
Figure FDA0001129089330000035
其中，QCi表示融合结果，k表示校准系数。
9.根据权利要求6所述的炮属性融合的并行化计算系统，其中，所述插值后的网格数据为：
Figure FDA0001129089330000041
其中，
Figure FDA0001129089330000042
为S0处的预测值，N为预测计算过程中要使用的预测点周围样点的数量，λi为预测计算过程中要使用的各样点的权重，Z(si)是在Si处获得的测量值。
10.根据权利要求6所述的炮属性融合的并行化计算系统，其中，所述网格数据位置为：
Figure FDA0001129089330000043
其中，x表示网格数据在笛卡尔坐标系中x方向的坐标值，y表示网格数据在笛卡尔坐标系中y方向的坐标值，Rx,Ry分别表示旋转后的坐标，α表示旋转夹角。
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