CN112528543B - 一种地应力的分析方法、装置以及处理设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种地应力的分析方法、装置以及处理设备，用于高效且高精度地搜索出影响地应力的参数的量化数值，进而可根据确定的参数进行高精度的地应力分析。方法包括：处理设备通过计算模型以及第一影响参数值，对目标区域的测量点的地应力执行有限元分析处理，得到测量点的第一计算地应力；当第一计算地应力与实际地应力之间的误差不满足终止条件时，搜索误差的下降方向，并在下降方向上搜索第二影响参数值，并通过计算模型以及第二影响参数值计算测量点的第二计算地应力，若第二计算地应力与实际地应力之间的误差满足终止条件，则停止搜索；通过计算模型以及第二影响参数值，对目标区域的地质结构的地应力执行有限元分析处理。
Description
技术领域
本申请涉及探测领域，尤其涉及一种地应力的分析方法、装置以及处理设备。
背景技术
对于工程项目，尤其是地下工程项目，地形地质的高精度探测对于项目的推动具有非常重要的实际意义，随着地形地质的实际情况愈加清晰，可更为清晰地分析地形地质对项目的影响，因此项目的设计以及施工可更为顺畅地推动，尤其是在如今智能建造的理念不断发展以及普及的大背景下，工程项目的分析也正处于精细化和数字化的时代，高精度的地质探测，可提供强有力的数据支持。
在工程项目的推动过程中，可涉及到地质还原以及力学分析两个环节，先基于采样信息还原项目现场的地质环境，再基于还原的地质环境针对工程项目进行相关的力学分析，如此，基于力学分析结果进行工程项目的现场推动。
而在现有的相关技术的研究过程中，发明人发现，现有的地应力分析策略所测得的地应力，在进行项目落地时，发现存在精确度存在波动的情况，换句话说，其地应力分析精度存在不稳定的问题。
发明内容
本申请提供了一种地应力的分析方法、装置以及处理设备，用于在对目标区域进行地质分析中的地应力分析时，高效且高精度地搜索出影响地应力的参数的量化数值，进而可根据确定的参数对目标区域进行高精度的地应力分析。
第一方面，本申请提供了一种地应力的分析方法，方法包括：
处理设备获取目标区域的计算模型，其中，计算模型由目标区域的地质模型搭建得到，目标区域为基于地理区域划分得到的区域，地质模型用于指示目标区域的地质结构，地质模型由目标区域的地质数据搭建得到，地质数据是由目标区域的现场地质环境采集得到的数据，计算模型用于执行有限元分析处理；
处理设备通过计算模型以及第一影响参数值，对目标区域的测量点的地应力执行有限元分析处理，得到测量点的第一计算地应力，第一影响参数值为预设的影响地应力的参数的量化数值；
当第一计算地应力与测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，处理设备搜索误差的下降方向，并在下降方向上搜索第二影响参数值，并通过计算模型以及第二影响参数值计算测量点的第二计算地应力，若第二计算地应力与实际地应力之间的误差满足终止条件，则停止搜索；
处理设备通过计算模型以及第二影响参数值，对目标区域的地质结构的地应力执行有限元分析处理，得到目标区域的地应力分析结果。
结合本申请第一方面，在本申请第一方面第一种可能的实现方式中，预设的影响地应力的参数包括侧压力系数k、计算模型与侧压力系数坐标系之间的夹角θ，侧压力系数k包括水平x轴方向上的侧压力系数kx、水平y轴方向上的侧压力系数ky。
结合本申请第一方面，在本申请第一方面第二种可能的实现方式中，还包括：
处理设备获取测量点实际测得的钻孔数据；
处理设备基于钻孔数据搭建过约束的超静定函数，并计算得到实际地应力。
结合本申请第一方面第二种可能的实现方式，在本申请第一方面第三种可能的实现方式中，钻孔数据具体为三孔交汇数据。
结合本申请第一方面，在本申请第一方面第四种可能的实现方式中，处理设备计算第一地应力与测量点测得的实际地应力之间的误差，包括：
处理设备计算第一地应力以及实际地应力两者在应力大小上的第一误差；
处理设备计算第一地应力以及实际地应力两者在方位角上的第二误差；
处理设备计算第一地应力以及实际地应力两者在倾角上的第三误差；
处理设备对第一误差、第二误差以及第三误差进行加权求和，得到误差。
结合本申请第一方面第四种可能的实现方式，在本申请第一方面第五种可能的实现方式中，处理设备搜索误差的下降方向包括：
处理设备在应力大小、方位角或者倾角上，搜索误差的下降方向。
结合本申请第一方面，在本申请第一方面第六种可能的实现方式中，处理设备获取目标区域的计算模型之前，还包括：
处理设备获取地质数据；
处理设备基于地质数据，搭建地质模型；
处理设备基于地质模型，搭建计算模型。
第二方面，本申请提供了一种地应力的分析装置，装置包括：
获取单元，用于获取目标区域的计算模型，其中，计算模型由目标区域的地质模型搭建得到，目标区域为基于地理区域划分得到的区域，地质模型用于指示目标区域的地质结构，地质模型由目标区域的地质数据搭建得到，地质数据是由目标区域的现场地质环境采集得到的数据，计算模型用于执行有限元分析处理；
分析单元，用于通过计算模型以及第一影响参数值，对目标区域的测量点的地应力执行有限元分析处理，得到测量点的第一计算地应力，第一影响参数值为预设的影响地应力的参数的量化数值；
搜索单元，用于当第一计算地应力与测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，搜索误差的下降方向，并在下降方向上搜索第二影响参数值，并通过计算模型以及第二影响参数值计算测量点的第二计算地应力，若第二计算地应力与实际地应力之间的误差满足终止条件，则停止搜索；
分析单元，还用于通过计算模型以及第二影响参数值，对目标区域的地质结构的地应力执行有限元分析处理，得到目标区域的地应力分析结果。
结合本申请第二方面，在本申请第二方面第一种可能的实现方式中，预设的影响地应力的参数包括侧压力系数k、计算模型与侧压力系数坐标系之间的夹角θ，侧压力系数k包括水平x轴方向上的侧压力系数kx、水平y轴方向上的侧压力系数ky。
结合本申请第二方面，在本申请第二方面第二种可能的实现方式中，获取单元，还用于：
获取测量点实际测得的钻孔数据；
基于钻孔数据搭建过约束的超静定函数，并计算得到实际地应力。
结合本申请第二方面第二种可能的实现方式，在本申请第二方面第三种可能的实现方式中，钻孔数据具体为三孔交汇数据。
结合本申请第二方面，在本申请第二方面第四种可能的实现方式中，搜索单元，具体用于：
计算第一地应力以及实际地应力两者在应力大小上的第一误差；
计算第一地应力以及实际地应力两者在方位角上的第二误差；
计算第一地应力以及实际地应力两者在倾角上的第三误差；
对第一误差、第二误差以及第三误差进行加权求和，得到误差。
结合本申请第二方面第四种可能的实现方式，在本申请第二方面第五种可能的实现方式中，搜索单元，具体用于：
在应力大小、方位角或者倾角上，搜索误差的下降方向。
结合本申请第二方面，在本申请第二方面第六种可能的实现方式中，装置还包括搭建单元，用于：
获取地质数据；
基于地质数据，搭建地质模型；
基于地质模型，搭建计算模型。
第三方面，本申请提供了处理设备，包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如本申请第一方面或者本申请第一方面任意种可能的实现方式所述的方法。
第四方面，本申请提供了可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本申请第一方面或者本申请第一方面任意种可能的实现方式所述的方法。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
针对于目标区域在地质分析中的地应力分析，本申请先获取目标区域的计算模型，再通过计算模型以及第一影响参数值，对目标区域的测量点的地应力执行有限元分析处理，得到测量点的第一计算地应力，第一影响参数值为预设的影响地应力的参数的量化数值；当第一计算地应力与测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，处理设备搜索误差的下降方向，并在下降方向上搜索第二影响参数值，并通过计算模型以及第二影响参数值计算测量点的第二计算地应力，若第二计算地应力与实际地应力之间的误差满足终止条件，则停止搜索；处理设备通过计算模型以及第二影响参数值，对目标区域的地质结构的地应力执行有限元分析处理，得到目标区域的地应力分析结果，在上述的搜索过程中，由于未涉及到计算导数函数的直接法，在搜索上可较为简单、高效地实现，并且在搜索误差的下降方向上搜索影响参数值，还可通过罚函数法将非线性约束量化问题转化为无约束优化问题，可高效且高精度地搜索出影响地应力的参数的量化数值，进而可根据确定的参数对目标区域进行高精度的地应力分析，如此，可保证工程项目的正常推动以及高精度推动。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请地应力的分析方法的一种流程示意图；
图2为本申请计算模型坐标系与侧压力系数坐标系之间的夹角θ的一种场景示意图；
图3为本申请地应力的分析装置的一种结构示意图；
图4为本申请处理设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
在以下的说明中，本申请的具体实施例将参考由一部或多部计算机所执行的步骤及符号来说明，除非另有述明。因此，这些步骤及操作将有数次提到由计算机执行，本文所指的计算机执行包括了由代表了以一结构化型式中的数据的电子信号的计算机处理单元的操作。此操作转换该数据或将其维持在该计算机的内存系统中的位置处，其可重新配置或另外以本领域测试人员所熟知的方式来改变该计算机的运作。该数据所维持的数据结构为该内存的实体位置，其具有由该数据格式所定义的特定特性。但是，本申请原理以上述文字来说明，其并不代表为一种限制，本领域测试人员将可了解到以下所述的多种步骤及操作亦可实施在硬件当中。
本申请的原理使用许多其它泛用性或特定目的运算、通信环境或组态来进行操作。所熟知的适合用于本申请的运算系统、环境与组态的范例可包括(但不限于)手持电话、个人计算机、服务器、多处理器系统、微电脑为主的系统、主架构型计算机、及分布式运算环境，其中包括了任何的上述系统或装置。
本申请中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
首先，在介绍本申请之前，先介绍下本申请关于应用背景的相关内容。
本申请提供的地应力的分析方法、装置以及计算机可读存储介质，可应用于处理设备，用于在对目标区域进行地质分析中的地应力分析时，高效且高精度地搜索出影响地应力的参数的量化数值，进而可根据确定的参数对目标区域进行高精度的地应力分析。
本申请提及的地应力的分析方法，其执行主体可以为地应力的分析装置，或者集成了该地应力的分析装置的服务器设备、物理主机或者用户设备(User Equipment，UE)等不同类型的处理设备，其中，地应力的分析装置可以采用硬件或者软件的方式实现，UE具体可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、台式电脑或者个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)等终端设备，处理设备还可以以设备集群的形式配置。
现有的相关技术中在进行地应力分析时，若采用的是回归分析方法或者应力函数法，则难以无法反应地应力场的非线性特征，尤其是三维复杂地质条件下的地应力场特征，而若采用的是神经网络或者灰色理论，尽管其较为适应各种复杂状况，但是所需要的计算力较高，其结果精度依赖于对算法前期的训练，且需要人工配置大量的样本，而实际应用中地应力反演不太需要太多的前期训练，因此从这些方式中可发现，其具体的地应力分析，在高效分析效率的需求下，其分析结果都存在精度不稳定的问题。
基于现有的相关技术存在的上述缺陷，本申请提供了一种新的地应力的分析方法，用于在一定程度上克服该缺陷，完成高效且高精度的分析处理。
下面开始介绍本申请提供的地应力的分析方法。
首先，参阅图1，图1示出了本申请地应力的分析方法的一种流程示意图，在本申请中，地应力的分析方法，具体可包括如下步骤：
步骤S101，处理设备获取目标区域的计算模型，其中，计算模型由目标区域的地质模型搭建得到，目标区域为基于地理区域划分得到的区域，地质模型用于指示目标区域的地质结构，地质模型由目标区域的地质数据搭建得到，地质数据是由目标区域的现场地质环境采集得到的数据，计算模型用于执行有限元分析处理；
步骤S102，处理设备通过计算模型以及第一影响参数值，对目标区域的测量点的地应力执行有限元分析处理，得到测量点的第一计算地应力，第一影响参数值为预设的影响地应力的参数的量化数值；
步骤S103，当第一计算地应力与测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，处理设备搜索误差的下降方向，并在下降方向上搜索第二影响参数值，并通过计算模型以及第二影响参数值计算测量点的第二计算地应力，若第二计算地应力与实际地应力之间的误差满足终止条件，则停止搜索；
步骤S104，处理设备通过计算模型以及第二影响参数值，对目标区域的地质结构的地应力执行有限元分析处理，得到目标区域的地应力分析结果。
从图1所示实施例可看出，针对于目标区域在地质分析中的地应力分析，本申请先获取目标区域的计算模型，再通过计算模型以及第一影响参数值，对目标区域的测量点的地应力执行有限元分析处理，得到测量点的第一计算地应力，第一影响参数值为预设的影响地应力的参数的量化数值；当第一计算地应力与测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，处理设备搜索误差的下降方向，并在下降方向上搜索第二影响参数值，并通过计算模型以及第二影响参数值计算测量点的第二计算地应力，若第二计算地应力与实际地应力之间的误差满足终止条件，则停止搜索；处理设备通过计算模型以及第二影响参数值，对目标区域的地质结构的地应力执行有限元分析处理，得到目标区域的地应力分析结果，在上述的搜索过程中，由于未涉及到计算导数函数的直接法，在搜索上可较为简单、高效地实现，并且在搜索误差的下降方向上搜索影响参数值，还可通过罚函数法将非线性约束量化问题转化为无约束优化问题，可高效且高精度地搜索出影响地应力的参数的量化数值，进而可根据确定的参数对目标区域进行高精度的地应力分析，如此，可保证工程项目的正常推动以及高精度推动。
下面继续对图1所示实施例中的各个步骤在实际应用中可能采用的实现方式进行详细介绍。
在本申请中，所提及的目标区域，为基于地理区域划分得到的区域，具体可以是以行政区划划分的地理区域，例如XXX街道；或者，也可按照地形划分的地理区域、例如XXX山、XXX河；又或者，也可按照自定义划分策略划分的地理区域。
该目标区域，具体是与可能的工程项目，或者与确定的工程项目相对应的，目标区域与工程项目的项目范围具有包含或者重叠的关系，因此容易理解的是，目标区域的具体划分策略可随实际需要调整的。
当根据工程项目确定待处理的目标区域后，则可获取其在现场地址环境采集过程中采集得到的地质数据，该地质数据具体为反应目标区域的实际地质环境的采样数据。
处理设备自身可存储有采集到的目标区域的地质数据；或者，处理设备可从存储有目标区域的地质数据的其他设备处调取得到；又或者，处理设备自身还可进行目标区域的地质数据的采集。
通过获取到的地质数据，处理设备搭建地质模型，再根据搭建的地质模型，搭建计算模型，以基于计算模型对目标区域的地应力参数，进行有限元分析处理，如此得到地应力的工程力学分析结果，并可根据分析结果，部署工程项目的资源调度以及项目的落地推动。
在基于计算模型对目标区域的地应力进行有限元分析的过程中，如上述提及的，是围绕一个或者多个的测量点出发的，在下面的内容中，基于测量点的计算地应力(分析得到)以及实际地应力(实测得到)的误差，对地应力进行反演，以此高效且高精度地确定影响目标区域的地应力的参数。
在有限元分析的初始阶段，先预设影响目标区域的地应力的参数，该参数一般可由人工根据目标区域的实际情况或者操作经验配置得到，并配置其参数的量化数值，此时初始的量化数值记为第一影响参数值。
接着，结合计算模型以及第一影响参数值，对目标区域的测量点的地应力执行有限元分析处理，得到测量点的第一计算地应力，
接着，则可进入循环的迭代搜索环节，以单个的迭代搜索环节为例，当第一计算地应力与测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，处理设备搜索误差的下降方向，并在下降方向上搜索第二影响参数值，并通过计算模型以及第二影响参数值计算测量点的第二计算地应力，若第二计算地应力与实际地应力之间的误差满足终止条件，则停止搜索。
可以理解的是，针对于误差，本申请通过引入对误差的分析，搜索其下降方向，如此确定可下降误差的新的影响参数值(第二影响参数值)，并进行新的一轮的迭代搜索，直至当误差满足终止条件，则可完成迭代搜索，确定影响目标区域的地应力的参数。
其中，终止条件，一般以误差阈值进行体现，或者可以为迭代次数、迭代时间等迭代搜索指标，具体可随实际需要调整。
进一步的，举例而言，在实际应用中，预设的影响地应力的参数具体可包括侧压力系数k、计算模型坐标系与侧压力系数坐标系之间的夹角θ，侧压力系数k包括水平x轴方向上的侧压力系数kx、水平y轴方向上的侧压力系数ky。
可以理解，本申请通过研究大量的工程实践项目，认为自重和地质构造作用是岩体地应力场形成的主要因素，岩体自重和地质构造运动通过侧压力系数和相应的边界条件来实现，铅直应力主要由重力作用引起，且等于上覆岩层的重量，水平应力主要由构造活动如板块运动和重力作用引起。
水平构造运动可通过地应力侧压力系数来实现，设水平侧压力系数分别为kx、ky，其次，本申请还认为侧压力系数坐标系与计算模型坐标系还存在着一定的夹角，两者之间的相互关系如参考图2示出的本申请计算模型坐标系与侧压力系数坐标系之间的夹角θ的一种场景示意图，图中θ为计算模型坐标系(XOY)与侧压力系数坐标系(xOy)之间的夹角。
如此，将kx、ky以及θ作为反演参数，并认为地质结构的初始地应力场为变量kx、ky、θ的函数，地质结构自重和构造运动对初始应力场的影响通过计算模型上施加初始条件(侧压力系数)和边界条件来模拟，施加重力和水平方向的两个侧压力系数kx、ky以及θ，并基于kx、ky以及θ配置的参数量化值，计算测量点的计算地应力。
而对于测量点的实际地应力，其具体的处理可包括：
处理设备获取测量点实际测得的钻孔数据；
处理设备基于钻孔数据搭建过约束的超静定函数，并计算得到实际地应力。
其中，钻孔数据为在工程项目在目标区域的现场地质环境中采样得到的数据，在实际应用中，优选地采用三孔交汇数据作为本申请所涉及的钻孔数据。
以三孔交汇数据为例，下面表1示出了一种三孔交汇数据的数据表，建立过约束的超静定方程(例如有九个方程，却只需要求解六个未知量)，通过法方程进行应力的处理和计算，分别计算出大主应力、中主应力和小主应力的大小，方位角和倾角，计算结果可如下面的表2所示。(表中倾角方向在水平面以上为正，以下为负，方位角以正北方向为0°，顺时针方向为正)
表1-三孔交汇的各平面的主应力量值及方向
| 钻孔号 | 大主应力均值 | 小主应力均值 | 大主应力方向均值 |
| ZKC19 | 13.64 | 8.12 | S24°W∠81° |
| ZKC20 | 15.87 | 9.60 | N27°W∠18° |
| ZKC21 | 13.08 | 8.11 | N48°W |
表2-三孔交汇主应力量值倾角方位角表
而对于计算地应力和实际地应力之间的误差计算处理，具体可基于不同的误差影响因素出发，例如，可包括：
处理设备计算第一地应力以及实际地应力两者在应力大小上的第一误差；
处理设备计算第一地应力以及实际地应力两者在方位角上的第二误差；
处理设备计算第一地应力以及实际地应力两者在倾角上的第三误差；
处理设备对第一误差、第二误差以及第三误差进行加权求和，得到误差。
可以理解的，通过设置初始反演参数，经过计算模型的有限元分析可得到实测量点所处位置的地应力计算值(计算地应力)，此时的计算地应力是整体坐标方向的，经过坐标转换，得到大主应力、中主应力、小主应力的大小，方位角和倾角，从而能够建立与实测值的应力大小、方位和倾角的联系，并计算其误差，误差由计算应力与实测应力的相对误差、计算方位角和实测方位角的相对误差、计算倾角和实测倾角的相对三者加权平均表示，将误差函数作为评估参数的合理性的依据。
举例而言，其误差的计算处理具体可以参考下面实处的误差函数：
(1)，主应力误差函数为：
(2)，方位角误差函数为：
(3)，倾角误差函数为：
其中，有限元分析所得的测量点的应地应力计算值
与现场地应力实测值
之间的相对误差分别通过上面的式(1)、式(2)、式(3)计算得到，k＝1,2,···,n，n为测量点个数。
最终的误差函数可表示为：
其中，n为测量点个数，λσ、λα、λβ为误差函数各分项的加权系数，例如λσ＝0.4，λα＝0.3，λβ＝0.3。
对应的，在后续搜索误差的下降方向中，则具体可以在应力大小、方位角或者倾角上，搜索误差的下降方向。
其中，在搜索下降方向以及搜索下降方向上的新的影响参数值的过程中，还可涉及到罚函数f，罚函数f是指在求解本申请中的误差最优化问题(无线性约束优化及非线性约束优化)时，在原有的误差函数中加上一个障碍函数，而得到一个增广目标函数，罚函数的功能是对非可行点或企图穿越边界而逃离可行域的点赋予一个极大的值，促进将有约束最优化问题转化为求解无约束最优化问题。
应当理解的是，上面所称的第一影响参数值，不仅可以理解为整个迭代搜索过程中的初始影响参数值，也可以理解为具体某一个迭代搜索环节中的初始影响参数值，对应的，第一计算地应力也不仅可以为整个迭代搜索过程中的初始计算地应力，也可以理解为具体某一个迭代搜索环节中的初始计算地应力，类似的，第二影响参数值以及第二计算地应力不在赘述。
当满足迭代搜索的终止条件后，则可认为当前的影响地应力的参数的量化数值是合理的，此时，则可通过计算模型以及确定的影响参数值，对目标区域的地质结构的地应力执行有限元分析处理，得到目标区域在整体上的地应力分析结果，该分析结果可认为能够合理地反映整个工程区域的地应力分布情况。
后续，则可根据地应力分析结果，部署工程项目的资源调度以及项目的落地推动。
以上是本申请地应力的分析方法的介绍，为便于更好的实施本申请提供的地应力的分析方法，本申请还提供地应力的分析装置。
参阅图3，图3为本申请地应力的分析装置的一种结构示意图，在本申请中，地应力的分析装置300具体可包括如下结构：
获取单元301，用于获取目标区域的计算模型，其中，计算模型由目标区域的地质模型搭建得到，目标区域为基于地理区域划分得到的区域，地质模型用于指示目标区域的地质结构，地质模型由目标区域的地质数据搭建得到，地质数据是由目标区域的现场地质环境采集得到的数据，计算模型用于执行有限元分析处理；
分析单元302，用于通过计算模型以及第一影响参数值，对目标区域的测量点的地应力执行有限元分析处理，得到测量点的第一计算地应力，第一影响参数值为预设的影响地应力的参数的量化数值；
搜索单元303，用于当第一计算地应力与测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，搜索误差的下降方向，并在下降方向上搜索第二影响参数值，并通过计算模型以及第二影响参数值计算测量点的第二计算地应力，若第二计算地应力与实际地应力之间的误差满足终止条件，则停止搜索；
分析单元302，还用于通过计算模型以及第二影响参数值，对目标区域的地质结构的地应力执行有限元分析处理，得到目标区域的地应力分析结果。
在一种示例性的实现方式中，预设的影响地应力的参数包括侧压力系数k、计算模型与侧压力系数坐标系之间的夹角θ，侧压力系数k包括水平x轴方向上的侧压力系数kx、水平y轴方向上的侧压力系数ky。
在又一种示例性的实现方式中，获取单元301，还用于：
获取测量点实际测得的钻孔数据；
基于钻孔数据搭建过约束的超静定函数，并计算得到实际地应力。
在又一种示例性的实现方式中，钻孔数据具体为三孔交汇数据。
在又一种示例性的实现方式中，搜索单元303，具体用于：
计算第一地应力以及实际地应力两者在应力大小上的第一误差；
计算第一地应力以及实际地应力两者在方位角上的第二误差；
计算第一地应力以及实际地应力两者在倾角上的第三误差；
对第一误差、第二误差以及第三误差进行加权求和，得到误差。
在又一种示例性的实现方式中，搜索单元303，具体用于：
在应力大小、方位角或者倾角上，搜索误差的下降方向。
在又一种示例性的实现方式中，装置还包括搭建单元304，用于：
获取地质数据；
基于地质数据，搭建地质模型；
基于地质模型，搭建计算模型。
本申请还提供了一种处理设备，参阅图4，图4示出了本申请处理设备的一种结构示意图，具体的，本申请处理设备包括处理器401、存储器402、输入输出设备403，处理器401用于执行存储器402中存储的计算机程序时实现如图1对应实施例中地应力的分析方法的各步骤；或者，处理器401用于执行存储器402中存储的计算机程序时实现如图3对应实施例中各单元的功能。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器402中，并由处理器401执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。
处理设备可包括，但不仅限于处理器401、存储器402、输入输出设备403。本领域技术人员可以理解，示意仅仅是处理设备的示例，并不构成对处理设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如处理设备还可以包括网络接入设备、总线等，处理器401、存储器402、输入输出设备403以及网络接入设备等通过总线相连。
处理器401可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是处理设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分。
存储器402可用于存储计算机程序和/或模块，处理器401通过运行或执行存储在存储器402内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器402内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器402可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据处理设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器401用于执行存储器402中存储的计算机程序时，具体可实现以下功能：
获取目标区域的计算模型，其中，计算模型由目标区域的地质模型搭建得到，目标区域为基于地理区域划分得到的区域，地质模型用于指示目标区域的地质结构，地质模型由目标区域的地质数据搭建得到，地质数据是由目标区域的现场地质环境采集得到的数据，计算模型用于执行有限元分析处理；
通过计算模型以及第一影响参数值，对目标区域的测量点的地应力执行有限元分析处理，得到测量点的第一计算地应力，第一影响参数值为预设的影响地应力的参数的量化数值；
当第一计算地应力与测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，搜索误差的下降方向，并在下降方向上搜索第二影响参数值，并通过计算模型以及第二影响参数值计算测量点的第二计算地应力，若第二计算地应力与实际地应力之间的误差满足终止条件，则停止搜索；
通过计算模型以及第二影响参数值，对目标区域的地质结构的地应力执行有限元分析处理，得到目标区域的地应力分析结果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的地应力的分析装置、处理设备及其相应单元的具体工作过程，可以参考如图1对应实施例中地应力的分析方法的说明，具体在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
为此，本申请提供一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本申请如图1对应实施例中地应力的分析方法中的步骤，具体操作可参考如图1对应实施例中地应力的分析方法的说明，在此不再赘述。
其中，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取记忆体(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
由于该计算机可读存储介质中所存储的指令，可以执行本申请如图1对应实施例中地应力的分析方法中的步骤，因此，可以实现本申请如图1对应实施例中地应力的分析方法所能实现的有益效果，详见前面的说明，在此不再赘述。
以上对本申请提供的一种地应力的分析方法、装置、处理设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种地应力的分析方法，其特征在于，所述方法包括：
处理设备获取目标区域的计算模型，其中，所述计算模型由所述目标区域的地质模型搭建得到，所述目标区域为基于地理区域划分得到的区域，所述地质模型用于指示所述目标区域的地质结构，所述地质模型由所述目标区域的地质数据搭建得到，所述地质数据是由所述目标区域的现场地质环境采集得到的数据，所述计算模型用于执行有限元分析处理；
所述处理设备通过所述计算模型以及第一影响参数值，对所述目标区域的测量点的地应力执行所述有限元分析处理，得到所述测量点的第一计算地应力，所述第一影响参数值为预设的影响地应力的参数的量化数值；
当所述第一计算地应力与所述测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，所述处理设备搜索所述误差的下降方向，并在所述下降方向上搜索第二影响参数值，并通过所述计算模型以及所述第二影响参数值计算所述测量点的第二计算地应力，若所述第二计算地应力与所述实际地应力之间的误差满足所述终止条件，则停止搜索；
所述处理设备通过所述计算模型以及第二影响参数值，对所述目标区域的地质结构的地应力执行所述有限元分析处理，得到所述目标区域的地应力分析结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的影响地应力的参数包括侧压力系数k、计算模型坐标系与侧压力系数坐标系之间的夹角θ，所述侧压力系数k包括水平x轴方向上的侧压力系数kx、水平y轴方向上的侧压力系数ky。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述处理设备获取所述测量点实际测得的钻孔数据；
所述处理设备基于所述钻孔数据搭建过约束的超静定函数，并计算得到所述实际地应力。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钻孔数据具体为三孔交汇数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理设备计算所述第一计算地应力与所述测量点测得的实际地应力之间的误差，包括：
所述处理设备计算所述第一计算地应力以及所述实际地应力两者在应力大小上的第一误差；
所述处理设备计算所述第一计算地应力以及所述实际地应力两者在方位角上的第二误差；
所述处理设备计算所述第一计算地应力以及所述实际地应力两者在倾角上的第三误差；
所述处理设备对所述第一误差、所述第二误差以及所述第三误差进行加权求和，得到所述误差。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述处理设备搜索所述误差的下降方向包括：
所述处理设备在所述应力大小、所述方位角或者所述倾角上，搜索所述误差的下降方向。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理设备获取目标区域的计算模型之前，所述方法还包括：
所述处理设备获取所述地质数据；
所述处理设备基于所述地质数据，搭建所述地质模型；
所述处理设备基于所述地质模型，搭建所述计算模型。
8.一种地应力的分析装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取目标区域的计算模型，其中，所述计算模型由所述目标区域的地质模型搭建得到，所述目标区域为基于地理区域划分得到的区域，所述地质模型用于指示所述目标区域的地质结构，所述地质模型由所述目标区域的地质数据搭建得到，所述地质数据是由所述目标区域的现场地质环境采集得到的数据，所述计算模型用于执行有限元分析处理；
分析单元，用于通过所述计算模型以及第一影响参数值，对所述目标区域的测量点的地应力执行所述有限元分析处理，得到所述测量点的第一计算地应力，所述第一影响参数值为预设的影响地应力的参数的量化数值；
搜索单元，用于当所述第一计算地应力与所述测量点测得的实际地应力之间的误差不满足终止条件时，搜索所述误差的下降方向，并在所述下降方向上搜索第二影响参数值，并通过所述计算模型以及所述第二影响参数值计算所述测量点的第二计算地应力，若所述第二计算地应力与所述实际地应力之间的误差满足所述终止条件，则停止搜索；
分析单元，还用于通过所述计算模型以及第二影响参数值，对所述目标区域的地质结构的地应力执行所述有限元分析处理，得到所述目标区域的地应力分析结果。
9.一种处理设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行权利要求1至7任一项所述的方法。
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