CN110697044B - 一种基于无人飞行器的震源投放方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于无人飞行器的震源投放方法及装置。其中，方法包括：根据预设地面范围内的影像数据，确定预设地面范围内的介质类型及分布区域；其中，预设地面范围内包括预设震源激发点位置；基于预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从预设地面范围内确定目标震源激发点位置；根据目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，并通过无人飞行器在空中投放点位置处进行震源投放。本发明实施例提供的方法及装置，通过采用无人飞行器向地面投放震源，解决了人员配合难度大且操作过程繁琐的问题，在利用无人飞行器投放震源的基础上，考虑了震源激发所处的地表条件，从而减小了勘探出错的概率，实现精确勘探。
Description
技术领域
本发明涉及地震勘探技术领域，尤其涉及一种基于无人飞行器的震源投放方法及装置。
背景技术
地震勘探指的是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。
在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇到介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波，由于接收到的地震波与震源特性、检波点的位置、地震波所经过的地下岩层的性质和结构有关，因此，通过对接收到的地震波进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。
在现有技术中，为了进行地震勘探，常需要多个相互独立的小组或部门亲临勘探现场进行震源的排列布设，导致各小组或部门配合难度大且操作过程繁琐，并且，由于人为因素的影响，可能使得震源排列布设的位置有误，从而导致地震勘探结果出错。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于无人飞行器的震源投放方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供一种基于无人飞行器的震源投放方法，包括：
根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域；其中，所述预设地面范围内包括预设震源激发点位置；
基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置；
根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，并通过无人飞行器在所述空中投放点位置处进行震源投放。
进一步地，根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，之前还包括：
根据地震检波器桩号坐标、偏移距、炮间距和覆盖次数中的任意一种或多种，确定所述预设震源激发点位置，以使得所述无人飞行器飞行至所述预设震源激发点位置对应的空中采集点位置，并在所述空中采集点位置处采集所述预设地面范围内的影像数据。
进一步地，根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，包括：
根据所述预设地面范围内的影像数据，建立预设地面范围内的三维地表模型；
基于人工智能识别技术，根据所述三维地表模型，确定所述预设地面范围内的介质类型及每种介质类型对应的分布区域。
进一步地，基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置，包括：
根据选定的介质类型，在所述预设地面范围内确定选定的介质类型对应的分布区域；
在选定的介质类型对应的分布区域中，确定目标震源激发点位置。
进一步地，根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，包括：
根据地面目标震源激发点位置，从三维地表模型中获取对应的大地坐标，利用空中坐标投影方法，根据设定高度确定空中投放点位置。
进一步地，所述影像数据通过影像仪采集得到。
进一步地，所述介质类型包括基岩、碎石、沙地、土壤、植被和水体中的任意一种或多种。
第二方面，本发明实施例提供一种基于无人飞行器的震源投放装置，包括：
地面介质确定模块，用于根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域；其中，所述预设地面范围内包括预设震源激发点位置；
震源激发点确定模块，用于基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置；
震源投放模块，用于根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，并通过无人飞行器在所述空中投放点位置处进行震源投放。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
本发明实施例提供的一种基于无人飞行器的震源投放方法及装置，通过采用无人飞行器向地面投放震源，解决现有技术中采用全人工的方式进行地震勘探导致人员配合难度大且操作过程繁琐的问题，其次，在利用无人飞行器投放震源的基础上，将勘探区域的地表条件考虑在内，减小了勘探出错的概率，实现精确勘探。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于无人飞行器的震源投放方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于无人飞行器的震源投放装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
地震勘探是地球物理勘探中最重要、解决油气勘探问题最有效的一种方法。它是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。现有技术中常采用全人工的方式进行地震勘探，即，通过多个相互独立的小组或部门亲临勘探现场进行震源的排列布设、震源激发和地震仪操作等各项工作，导致人员配合难度大且操作过程繁琐。并且，由于人为因素的影响，可能使得震源排列布设的位置有误，从而导致地震勘探结果出错。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种基于无人飞行器的震源投放方法。图1为本发明实施例提供的一种基于无人飞行器的震源投放方法流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤101，根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域；其中，所述预设地面范围内包括预设震源激发点位置；
步骤102，基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置；
步骤103，根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，并通过无人飞行器在所述空中投放点位置处进行震源投放。
首先需要说明的是，为了解决现有技术中采用全人工的方式进行地震勘探导致人员配合难度大且操作过程繁琐的问题，本发明实施例利用无人飞行器在空中向地面投放震源，从而解决了该问题。
可以理解的是，本发明实施例中的无人飞行器搭载有震源以及用于投放震源的智能化震源投放系统。其中，震源指的是能够使得地面产生人工地震的物品，例如某种爆炸物，本发明实施例对震源的选取不作具体限定。智能化震源投放系统指的是能够将震源进行精准定点投放的系统，本发明实施例对智能化震源投放系统的其他功能不作具体限定。
其次需要说明的是，为了解决现有技术中由于人为因素的影响，可能使得震源排列布设的位置有误，从而导致地震勘探结果出错的问题，本发明实施例在利用无人飞行器投放震源的基础上，考虑了震源激发所处的地表条件，进而确定了震源的空中投放位置，使得无人飞行器在该位置进行震源投放时，震源能够落到最合适的地方产生人工地震，从而减小了勘探出错的概率，实现精确勘探。
具体地，首先确定包含预设震源激发点位置在内的预设地面范围内介质的类型及分布区域，然后根据选定的待激发介质类型确定对应的分布区域，随后在该分布区域中确定目标震源激发点位置，最后根据目标震源激发点位置确定震源的空中投放点位置，以使得无人飞行器飞行至该空中投放点位置处向地面投放震源，进而使得震源精确地落在目标震源激发点位置处，实现精确勘探。
其中，目标震源激发点位置是震源落地并产生人工地震的位置，而在确定该位置之前，需要确定一个预设震源激发点位置，需要说明的是，预设震源激发点位置可根据实际情况进行选取，本发明实施例对其选取不作具体说明。
本发明实施例提供的方法，通过采用无人飞行器向地面投放震源，解决了现有技术中采用全人工的方式进行地震勘探导致人员配合难度大且操作过程繁琐的问题，其次，在利用无人飞行器投放震源的基础上，考虑了震源激发所处的地表条件，从而减小了勘探出错的概率，实现精确勘探。
基于上述任一实施例，根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，之前还包括：
根据地震检波器桩号坐标、偏移距、炮间距和覆盖次数中的任意一种或多种，确定所述预设震源激发点位置，以使得所述无人飞行器飞行至所述预设震源激发点位置对应的空中采集点位置，并在所述空中采集点位置处采集所述预设地面范围内的影像数据。
具体地，本发明实施例对预设震源激发点位置的选取进行了说明。即，根据地震检波器桩号坐标、偏移距、炮间距、覆盖次数等地震勘探要求确定各预设震源激发点位置和激发次数。
其中，偏移距是指地震激发点到最近的检波器组中心距离，炮间距指的是地震激发点间的距离，地震覆盖次数是野外按一定形式布设的地震观测系统对地下界面同一反射点进行多次重复观测的方法，其重复观测次数称为地震多次覆盖次数。偏移距、炮间距和覆盖次数可根据地震观测系统实际任务需求人为设定，本发明实施例对其取值不作具体限定。
另外需要说明的是，智能化震源投放系统中包括影像仪、GPS装置和激光测距仪，当无人飞行器的飞行控制系统获取到预设震源激发点位置后，通过GPS装置和激光测距仪，自动导航飞行至预设震源激发点位置对应的空中采集点位置处，然后，在该位置处通过影像仪采集预设地表范围内的影像数据。
其中，空中采集点位置优选为位于预设震源激发点位置正上方，且距离预设震源激发点位置一定高度的位置，高度可根据实际情况进行选定，本发明实施例对其具体取值不作限定。此时，预设地表范围优选为无人飞行器地面投影及其附近范围，可以理解的是，此时，预设地表范围必定包含预设震源激发点位置。
基于上述任一实施例，根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，包括：
根据所述预设地面范围内的影像数据，建立预设地面范围内三维地表模型；基于人工智能识别技术，根据所述三维地表模型，确定所述预设地面范围内的介质类型及每种介质类型对应的分布区域。
具体地，智能化震源投放系统还包括激发条件选择装置，影像仪采集到预设地表范围内的影像数据后，将其发送至激发条件选择装置，激发条件选择装置根据接收到的影像数据建立预设地表范围对应的三维地表模型。
通过对三维地表模型进行分析处理，可识别得到预设地表范围内的地面介质类型，以及每种介质类型对应的分布区域。其中，介质类型包括基岩、碎石、沙地、土壤、植被和水体等，需要说明的是，介质类型还包括其他未示出的类型，本发明实施例仅作出示例性说明。
基于上述任一实施例，基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置，包括：
根据选定的介质类型，在所述预设地面范围内确定选定的介质类型对应的分布区域；在选定的介质类型对应的分布区域中，确定目标震源激发点位置。
具体地，由于可通过三维地表模型得到预设地面范围内的介质类型及对应的分布区域，因此，可根据选定的介质类型，确定对应的分布区域。然后，在该分布区域中，确定目标震源激发点位置。其中，选定的介质类型是根据实际任务需求预先选定的待激发的地面介质类型，且选定的介质类型为该预设地面范围内的所有介质类型中的一种。
在选定的介质类型对应的分布区域中，可随意选取一处位置作为目标震源激发点位置，也可通过其他方式选取，本发明实施例对此不作具体限定。
基于上述任一实施例，根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，包括：
根据地面目标震源激发点位置，从三维地表模型中获取对应的大地坐标，利用空中坐标投影方法，根据设定高度确定空中投放点位置。
基于上述任一实施例，所述影像数据通过影像仪采集得到。
基于上述任一实施例，所述介质类型包括基岩、碎石、沙地、土壤、植被和水体中的任意一种或多种。
基于上述任一实施例，图2为本发明实施例提供的一种基于无人飞行器的震源投放装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括：
地面介质确定模块201，用于根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域；其中，所述预设地面范围内包括预设震源激发点位置；震源激发点确定模块202，用于基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置；震源投放模块203，用于根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，并通过无人飞行器在所述空中投放点位置处进行震源投放。
具体地，本发明实施例提供的装置具体用于执行上述方法实施例，本发明实施例对此不再进行赘述。本发明实施例提供的装置，通过采用无人飞行器向地面投放震源，解决了现有技术中采用全人工的方式进行地震勘探导致人员配合难度大且操作过程繁琐的问题，其次，在利用无人飞行器投放震源的基础上，考虑了震源激发所处的地表条件，从而减小了勘探出错的概率，实现精确勘探。
基于上述任一实施例，还包括：
预设震源激发点位置确定模块，用于根据地震检波器桩号坐标、偏移距、炮间距和覆盖次数中的任意一种或多种，确定所述预设震源激发点位置，以使得所述无人飞行器飞行至所述预设震源激发点位置对应的空中采集点位置，并在所述空中采集点位置处采集所述预设地面范围内的影像数据。
基于上述任一实施例，地面介质确定模块，包括：
三维地表模型建立单元，用于基于人工智能识别技术，根据所述预设地面范围内的影像数据建立三维地表模型；地面介质确定单元，用于根据所述三维地表模型，确定所述预设地面范围内的介质类型及每种介质类型对应的分布区域。
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)301、通信接口(Communications Interface)302、存储器(memory)303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储在存储器303上并可在处理器301上运行的计算机程序，以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域；其中，所述预设地面范围内包括预设震源激发点位置；基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置；根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，并通过无人飞行器在所述空中投放点位置处进行震源投放。
此外，上述的存储器303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域；其中，所述预设地面范围内包括预设震源激发点位置；基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置；根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，并通过无人飞行器在所述空中投放点位置处进行震源投放。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述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计算机可读存储介质中，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）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种基于无人飞行器的震源投放方法，其特征在于，包括：
根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域；其中，所述预设地面范围内包括预设震源激发点位置；
基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置；
根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，并通过无人飞行器在所述空中投放点位置处进行震源投放;
根据地震检波器桩号坐标、偏移距、炮间距和覆盖次数中的任意一种或多种，确定所述预设震源激发点位置，以使得所述无人飞行器飞行至所述预设震源激发点位置对应的空中采集点位置，并在所述空中采集点位置处采集所述预设地面范围内的影像数据。
2.根据权利要求1所述的震源投放方法，其特征在于，根据预设地面范围内的影像数据，确定所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，包括：
根据所述预设地面范围内的影像数据，建立预设地面范围内三维地表模型；
基于人工智能识别技术，根据所述三维地表模型，确定所述预设地面范围内的介质类型及每种介质类型对应的分布区域。
3.根据权利要求2所述的震源投放方法，其特征在于，基于所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，根据选定的介质类型，从所述预设地面范围内确定目标震源激发点位置，包括：
根据选定的介质类型，在所述预设地面范围内确定选定的介质类型对应的分布区域；
在选定的介质类型对应的分布区域中，确定目标震源激发点位置。
4.根据权利要求1所述的震源投放方法，其特征在于，根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置，包括：
根据地面目标震源激发点位置，从三维地表模型中获取对应的大地坐标，利用空中坐标投影方法，根据设定高度确定空中投放点位置。
5.根据权利要求1所述的震源投放方法，其特征在于，所述影像数据通过影像仪采集得到。
6.根据权利要求1所述的震源投放方法，其特征在于，所述介质类型包括基岩、碎石、沙地、土壤、植被和水体中的任意一种或多种。
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