CN108121018B - 检波点定位准确度评价方法和装置 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种检波点定位准确度评价方法和装置。本说明书实施例的方法可以提供有检波点；所述检波点可以对应有至少一个炮点、且具有定位位置数据；所述检波点与每个所述炮点间具有特征参数；所述特征参数包括炮检距、初至波速度和初至时间。本说明书实施例的方法可以包括以下步骤：基于特征参数，构建所述检波点与每个所述炮点间的残差向量；基于残差向量，确定所述定位位置数据的表征参数；使用所述表征参数，评价所述定位位置数据的准确度。

Description

检波点定位准确度评价方法和装置

技术领域

本说明书实施例涉及石油天然气技术领域，特别涉及一种检波点定位准确度评价方法和装置。

背景技术

随着勘探技术的发展，海底电缆(OBC，Ocean Bottom Cable)以及海底节点(OBN，Ocean Bottom Node)地震勘探已逐渐成为海上石油资源勘探的主要方法。海底节点地震勘探需要把节点设备(多分量检波器及信号记录系统)置于海底，在海平面附近激发，接收并存储来自深层的反射。与海底节点地震勘探不同的是，海底电缆地震勘探则是将检波器电缆置于海底。无论海底节点地震勘探还是海底电缆地震勘探，检波点在由海面放至水底的过程中，通常会发生漂移，使检波点的位置发生变化，这就需要对海底的检波点进行定位。由于具有成本较低的优点，目前通常使用初至波定位来完成检波点的定位工作。

初至波定位是指根据拾取的初至时间和炮点位置，采用某种算法，确定出检波点的位置。初至波定位算法有多种，例如矢量叠加定位、扫描拟合定位等。在初至波定位的过程中，通常需要拾取初至时间。初至时间是指地震记录道开始接收地震波的时间，即，起跳时间。初至拾取的方法可以包括自动拾取和交互拾取等。对于质量比较好的地震资料，初至前的干扰很弱，基本能自动拾取准确的初至。对于质量比较差的资料，初至前干扰强，甚至干扰完全掩盖初至的形态，自动拾取准确的初至往往比较困难，需要通过人工交互的方式完成初至拾取。初至拾取的精度关系到检波点位置的精度计算，从而关系到检波点的定位准确度。

业务通常需要对检波点的定位准确度进行评价。针对如何评价检波点的定位准确度，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种检波点定位准确度评价方法和装置，以评价检波点的定位准确度。

为实现上述目的，本说明书实施例提供一种检波点定位准确度评价方法，提供有检波点；所述检波点对应有至少一个炮点、且具有定位位置数据；所述检波点与每个所述炮点间具有特征参数；所述特征参数包括炮检距、初至波速度和初至时间；所述方法包括：基于特征参数，构建所述检波点与每个所述炮点间的残差向量；基于残差向量，确定所述定位位置数据的表征参数；使用所述表征参数，评价所述定位位置数据的准确度。

为实现上述目的，本说明书实施例提供一种检波点定位准确度评价装置，包括：构建单元，基于特征参数，确定检波点与每个炮点间的残差向量；其中，所述检波点对应有至少一个炮点、且具有定位位置数据；所述检波点与每个所述炮点间具有特征参数；所述特征参数包括炮检距、初至波速度和初至时间；确定单元，用于基于残差向量，确定所述定位位置数据的表征参数；评价单元，用于使用所述表征参数，评价所述定位位置数据的准确度。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例基于检波点与炮点间的特征参数，可以构建残差向量；基于残差向量，可以确定所述检波点定位位置数据的表征参数；使用所述表征参数，可以评价所述检波点定位位置数据的准确度，继而可以评价不同检波点定位方法的优劣。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例一种检波点定位准确度评价方法的流程图；

图2为本说明书实施例一种检波点的残差向量示意图；

图3为本说明书实施例一种检波点的离散度和向量模示意图；

图4a为本说明书实施例检波点的一种定位位置数据的离散度和向量模示意图；

图4b为本说明书实施例检波点的另一种定位位置数据的离散度和向量模示意图；

图5为本说明书实施例一种检波点定位准确度评价装置的功能结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

通常地，正确的检波点位置能够使共检波点道集的记录在线性动校正(LMO)后初至波被拉平。即，初至波处于同一时间位置。例如，假定炮点位置和接收点位置都是准确的，则炮检距是准确的，从而线性动校正量等于初至时间；在线性动校正后，共检波点道集的记录被拉平到零的位置。又如，假定炮点位置是准确的，接收点位置是不准确的，则炮检距是不准确的；线性动校正后，共检波点道集的记录将不能被拉平到零的位置，而是会出现上下起伏；接收点位置误差越大，起伏的幅度也就越大。当接收点位置误差较大时，线性动校正后，共检波点道集的记录能够很直观地看出不平；当接收点位置误差较小时，线性动校正后，共检波点道集的记录难以直观地看出拉平与否。

考虑以上因素，本说明书实施例引入残差向量的概念，提供一种检波点定位准确度评价方法，以识别检波点定位位置误差的大小。本说明书实施例的检波点定位准确度评价方法，可以应用于任意观测系统中的任意检波点。所述观测系统通常是指炮点和接收点的位置关系，可以用于采集地震勘探数据。所述观测系统例如可以包括正交观测系统、纽扣观测系统、锯齿观测系统、辐射观测系统和环状观测系统等。

在本实施例中，所述检波点在所述观测系统可以对应有至少一个炮点，从而可以接收所述至少一个炮点激发的地震波。所述检波点与每个炮点间可以具有特征参数；所述特征参数可以包括炮检距、初至波速度和初至时间等。

通常可以使用初至波定位方法来对所述检波点进行定位，得到所述检波点的定位位置数据。所述初至波定位方法包括但不限于矢量叠加定位、扫描拟合定位等。例如，可以基于观测系统建立观测坐标系；那么，所述检波点的定位位置数据可以为坐标数据，具体例如可以为(x_r，y_r，z_r)。如此，所述炮检距可以为检波点的定位位置与炮点位置之间的距离。所述初至时间可以为检波点开始接收地震波的时间，即，炮点激发的地震波到达检波点的时间。通常可以使用初至拾取方法来获得初至时间，所述初至拾取方法包括但不限于自动拾取方法和交互拾取方法等。所述初至波速度可以为初至波的传播速度，所述初至波可以为炮点激发的地震波经地层反射后最先到达检波点的信号。通常可以采用初至波速度拟合的方法来获得初至波速度。具体例如可以将初至时间绘制在距离-时间坐标系内；根据初至点来拟合直线或曲线，以此来得到初至波的速度。

例如，所述检波点在观测系统可以对应有N个炮点，N为大于零的自然数。那么，所述检波点与第i个炮点间的炮检距可以为x_i，初至时间可以为t_i，初至波速度可以为v_i。

请参阅图1。本说明书实施例的检波点定位准确度评价方法，可以包括以下步骤。

步骤S10：基于特征参数，构建所述检波点与每个炮点间的残差向量。

请参阅图2。在本实施例中，对于所述检波点对应的每个炮点，可以构建一个残差向量该残差向量

的方向可以为所述检波点指向该炮点的方向；该残差向量

的模可以基于公式

计算得到。其中，

可以表示所述检波点与第i个炮点间的残差向量的模；x_i可以表示所述检波点与第i个炮点间的炮检距；t_i可以表示所述检波点与第i个炮点间的初至时间；v_i可以表示所述检波点与第i个炮点间的初至波速度。

需要说明的是，所述残差向量的方向可以包括正方向和负方向。正方向可以为检波点指向炮点的方向；负方向可以为炮点指向检波点的方向。

步骤S12：基于残差向量，确定所述检波点定位位置数据的表征参数。

请参阅图3。在本实施例中，所述表征参数可以包括离散度和/或向量模。

具体地，可以基于

来计算所述检波点定位位置数据的离散度。其中，φ可以表示离散度；N可以表示所述检波点对应的炮点数量；

可以表示所述检波点与第i个炮点间的残差向量。

具体地，可以基于公式

来计算所述定位位置数据的向量模。其中，Δ可以表示向量模；N可以表示所述检波点对应的炮点数量；

可以表示所述检波点与第i个炮点间的残差向量。

在本实施例的一个实施方式中，所述检波点的定位位置数据可以为坐标数据；鉴于所述坐标数据的数值通常比较大，为了便于残差向量的图形化表示，可以将所述检波点在观测坐标系中的坐标点平移至坐标原点。例如，所述检波点在观测坐标系中的坐标数据可以为(x_r，y_r，z_r)，那么，所述检波点平移后的坐标数据可以为(0，0，0)。在平移的过程中，残差向量的方向、残差向量模的大小、以及各个残差向量间的位置关系保持不变。

步骤S14：使用所述表征参数，评价所述检波点定位位置数据的准确度。

在本实施例中，通常地，小的向量模在向量图中，检波点的位置更为居中，从而反映出检波点的位置数据更为准确；大的向量模在向量图中，检波点的位置会偏离中心，从而反映出检波点的位置数据误差较大。其中，所述向量图可以为所述检波点与其各个炮点间的残差向量的图形化表示。因此，向量模的大小可以与所述检波点定位位置数据的准确度反相关。具体地，在所述向量模较小时，可以评价所述检波点定位数据的准确度较高；在所述向量模较大时，可以评价所述检波点定位数据的准确度较低。

在本实施例中，通常地，小的离散度表示向量的长度(残差)较短，从而反映出检波点的位置数据更为准确；大的离散度表示向量的长度(残差)较长，从而反映出检波点的位置数据误差较大。因此，离散度的大小可以与所述检波点定位位置数据的准确度反相关。具体地，在所述向量模较小时，可以评价所述检波点定位数据的准确度较高；在所述向量模较大时，可以评价所述检波点定位数据的准确度较低。

需要说明的是，在本实施例中，可以单独使用离散度或向量模来评价所述检波点定位位置数据的准确度。当然，为了提高评价的准确性和客观性，还可以使用离散度和向量模来共同评价所述检波点定位位置数据的准确度。

例如，南海地区的某一个检波点，采用一种初至波定位方法可以得到该检波点的定位位置数据A；采用另一种初至波定位方法可以得到该检波点的定位位置数据B。图4a为针对定位位数数据A确定出的离散度和向量模示意图。图4b为针对定位位置数据B确定出的离散度和向量模示意图。对比图4a和图4b可以看出，无论是向量和还是离散度，图4b均小于图4a；从而可以确定，相较于定位位置数据A，定位位置数据B的准确度更高，更接近于检波点的实际坐标。

在本实施例的一个场景示例中，所述检波点可以为南海某地区OBN资料一个检波点。所述检波点的线号可以为415，点号可以为501.0。所述检波点的定位位置数据可以为(641879.9，1158777.8，57.7)。所述检波点可以对应有至少一个炮点；可以根据所述检波点与每个炮点间的炮检距、初至时间和初至波速度，构建所述检波点与每个炮点间的残差向量；可以基于残差向量，确定所述检波点定位位置数据的离散度为1.84，向量模为0.002。

在本实施例中，基于检波点与炮点间的特征参数，可以构建残差向量；基于残差向量，可以确定所述检波点定位位置数据的表征参数；使用所述表征参数，可以评价所述检波点定位位置数据的准确度，继而可以评价不同检波点定位方法的优劣。

请参阅图5。本申请实施例还提供一种检波点定位准确度评价装置，包括：

构建单元20，基于特征参数，确定检波点与每个炮点间的残差向量；其中，所述检波点对应有至少一个炮点、且具有定位位置数据；所述检波点与每个所述炮点间具有特征参数；所述特征参数包括炮检距、初至波速度和初至时间；

确定单元22，用于基于残差向量，确定所述定位位置数据的表征参数；

评价单元24，用于使用所述表征参数，评价所述定位位置数据的准确度。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。

Claims (7)

1.一种检波点定位准确度评价方法，提供有检波点；所述检波点对应有至少一个炮点、且具有定位位置数据；所述检波点与每个所述炮点间具有特征参数；所述特征参数包括炮检距、初至波速度和初至时间；其特征在于，所述方法包括：

基于特征参数，构建所述检波点与每个所述炮点间的残差向量；所述残差向量的方向为所述检波点指向所述炮点的方向；

基于残差向量，确定所述定位位置数据的表征参数；

使用所述表征参数，评价所述定位位置数据的准确度；

其中，所述表征参数包括离散度和/或向量模；

所述离散度基于公式

计算得到，所述向量模基于公式

计算得到，φ表示离散度，Δ表示向量模，N表示所述检波点对应的炮点数量，

表示所述检波点与第i个炮点间的残差向量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位位置数据基于初至波定位算法得到；所述特征参数基于所述定位位置数据得到。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检波点与每个所述炮点间残差向量的模基于公式

计算得到；其中，

表示所述检波点与第i个炮点间的残差向量；x_i表示所述检波点与第i个炮点间的炮检距；t_i表示所述检波点与第i个炮点间的初至时间；v_i表示所述检波点与第i个炮点间的初至波速度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离散度的大小与所述检波点定位位置数据的准确度反相关。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向量模的大小与所述定位位置数据的准确度反相关。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位位置数据为所述检波点在坐标系中的坐标值；相应地，在确定所述定位位置数据的表征参数之前，所述方法还包括：

将所述检波点在所述坐标系中的坐标点平移至坐标原点。

7.一种检波点定位准确度评价装置，其特征在于，包括：

构建单元，基于特征参数，确定检波点与每个炮点间的残差向量；其中，所述检波点对应有至少一个炮点、且具有定位位置数据；所述检波点与每个所述炮点间具有特征参数；所述特征参数包括炮检距、初至波速度和初至时间；所述残差向量的方向为所述检波点指向所述炮点的方向；

确定单元，用于基于残差向量，确定所述定位位置数据的表征参数；

评价单元，用于使用所述表征参数，评价所述定位位置数据的准确度；

其中，所述表征参数包括离散度和/或向量模；

所述离散度基于公式

计算得到，所述向量模基于公式

计算得到，φ表示离散度，Δ表示向量模，N表示所述检波点对应的炮点数量，

表示所述检波点与第i个炮点间的残差向量。

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