CN116027430A - 基于克里金技术的表层调查控制点建模方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法及装置，包括：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；在二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置；使用漫水法先对二层网格内的采样点数据的坐标进行搜索，根据得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差；循环遍历所有待插点，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。该建模方法，能够逐点设计激发井深，为野外地震采集提供精确的激发井深数据，进而提高地震采集资料质量。

Description

基于克里金技术的表层调查控制点建模方法及装置

技术领域

本申请涉及油气地球物理勘探领域，特别地涉及一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

如图1所示，近地表激发井深设计是采集施工设计过程中的一个重要环节，井深设计的关键技术是利用表层调查解释成果进行空间曲面的数据插值，形成高精度的低降速带地质模型。插值方法的选择以及相关的质量控制技术直接决定了井深设计数据的精度。数据网格化是将空间上不均匀分布的数据，按一定方法归算成规则网格中的趋势值的过程。规则网格的大小和形状依照研究目的和工作比例尺而定。网格化基本功能是遵循所研究变量的空间变化趋势，将空间上分散的数值转换成规则分布的网格数值，以弥补空白网格的数值；更加完整和充分地反映客体变量的空间模型。目前，计算机技术已提供了多种空间数据插值方法，但各种方法有其适应性和局限性，在井深设计方面，常用的是距离加权反比法和克里金法。距离加权反比法形式简单，应用广泛，但它是局部插值算法，在设定临近空间范围与样本点的合理数目、幂函数或指数函数形式的空间加权以及对局部特异值的反映方面都存在一定困难，权重指数的选择难以保证临近区域的连续性。克里金法(kriging)是地统计学的主要内容之一，从统计意义上说，是从变量相关性和变异性出发，在有限区域内对区域化变量的取值进行无偏、最优估计的一种方法；从插值角度讲是对空间分布的数据求线性最优、无偏内插估计一种方法。克里金法的适用条件是区域化变量存在空间相关性。相比克里金插值算法，距离加权反比在空间跳跃幅度大的样本点(或者异常点)附近，容易出现比较明显的边缘性效应,并且根据权值影响在格网区域内产生围绕观测点位置的所谓"牛眼"现象，而克里金法相应的高点会根据整体趋势沿一个脊连接，而不是被牛眼形等值线所孤立，外推趋势较为明显，比较符合实际的地理环境趋势，但是传统克里金插值是将所有已知点作为影响因子对待插点进行估算。克里金插值的关键在于求解克里金方程组，当选择全部已知点对任一待插点进行估算时，显然需要求解一个多维矩阵，多维矩阵的求解过程时间长、效率低，而且当采样规模很大时，计算机甚至无法求解。另外，地质统计学中的协方差是一个估计量，由于实际测量数据往往包含许多不确定性，可能导致在大范围内插值所产生的均方差比较小邻域内产生的均方差大很多。因此在进行待插值计算之前有必要首先确定一个邻域，以保证在划分邻域内的已知点对待插点的估计产生影响，而邻域外数据产生影响不大或者没有影响。根据克里金插值原理可知定会产生n(n-1)/2个距离对(假设共有n个已知点)，当采样点数目较多时，会造成变程计算困难或无法进行插值计算的可能。

现有技术存在如下缺陷：

1、传统克里金插值是将所有已知点作为影响因子对待插点进行估算。当选择全部已知点对任一待插点进行估算时，需要求解一个多维矩阵，多维矩阵的求解过程时间长、效率低，而且当采样规模很大时，计算机甚至无法求解；

2、地质统计学中的协方差是一个估计量，由于实际测量数据往往包含许多不确定性，可能导致在大范围内插值所产生的均方差比较小邻域内产生的均方差大很多；

3、当采样点数目较多时，会造成变程计算困难或无法进行插值计算的可能。

发明内容

针对上述问题，本申请提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法、装置、设备及存储介质。

本申请提供了一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，包括：

S1：得到所有已知采样点数据，并加入到原始点数据集合，得到所有点数据；

S2：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；

S3：根据求得的变程，用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；

S4：根据所述已知采样点数据的坐标，在所述二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置；

S5：使用漫水法先对二层网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的一层网格进行数据填充，直到一层网格内达到规定的最少点数要求。

S6：根据S5步骤中得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差。

S7：循环遍历所有待插点，确定某一待插点所在的大网格范围，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。

在一些实施例中，所述根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程的具体方法如下：

S21：根据得得到所有点数据互相之间的距离值，代入到实验变差函数，得到对应的估计变差值；

S22：根据所述得到对应的估计变差值，利用多元线性回归进行理论变差函数拟合，求得变程。

在一些实施例中，所述一层网格的每个网格为大网格即为一层网格单元，所述二层网格的每个网格为小网格即为二层网格单元。

在一些实施例中，所述确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置，具体为每个采样点数据在二层网格中所属的二层网格单元的位置。

在一些实施例中，所述使用漫水法先对小网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的大网格进行数据填充，直到大网格内达到规定的最少点数要求，具体的方法为：

S51：针对所述方形网格单元的0位置所在的大网格，0表示中心小网格所在位置，按照1-N的顺序进行逆时针搜索并将搜索到的点添加到大网格内；

S52：若当已搜索范围内采样点的数量超过设置的最小阈值则搜索停止，大网格内的点数即为当前已搜索到的所有点；

若大于设置的最大阈值，同样停止搜索，此时大网格内的点数为最大阈值，否则依次以1-N为中心进行扩展搜索；

当初始时0所在小网格内的采样点已达到最小点数要求则不进行漫水法搜索。

在一些实施例中，所述克里金方程组为变成滑动克里金方程组。

在一些实施例中，根据S1-S7步骤的方法计算所有待插点的值。

本申请实施例提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模装置，包括：

采样点数据模块：得到所有已知采样点数据，并加入到原始点数据集合，得到所有点数据；

变程模块：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；

网格划分模块：根据求得的变程，用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；

采样点位置模块：根据已知采样点数据的坐标，在二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置；

搜索模块：使用漫水法先对二层网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的一层网格进行数据填充，直到一层网格内达到规定的最少点数要求。

求解模块：根据S得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差。

插值模块：循环遍历所有待插点，确定某一待插点所在的大网格范围，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。

本申请实施例提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行上述任意一项所述基于克里金技术的表层调查控制点建模方法。

本申请实施例提供一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，能够被一个或多个处理器执行，能够用来实现上述任一项所述基于克里金技术的表层调查控制点建模方法。

本申请提供的一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法、装置、设备及存储介质，具有如下有益效果：

通过建立表层试验资料的横向联系以及综合一致的精细近地表模型。在该模型上，逐点设计激发井深，为野外地震采集提供精确的激发井深数据，进而提高地震采集资料质量，尤其对于高精度、高密度地震勘探区以及我国西部地区、南方山区等复杂地表地质结构地震勘探区，具有更为深远的意义。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。

图1为现有技术提供的近地表模型图；

图2为本申请实施例提供的一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法的实现流程示意图；

图3为本申请实施例提供的滑动克里金邻域划分示意图；

图4为本申请实施例提供的原始数据点图；

图5为本申请实施例提供的滑动克里金插值结果图；

图6为本申请实施例提供的原始规则井字型数据点图；

图7为本申请实施例提供的滑动克里金插值结果图；

图8为本申请实施例提供的一种基于克里金技术的表层调查控制点建模装置的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的基于克里金技术的表层调查控制点建模设备的组成结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

如果申请文件中出现“第一\第二\第三”的类似描述则增加以下的说明，在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

在介绍本申请实施例提供的一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法之前，对相关技术中存在的问题进行简单介绍：

基于相关技术中存在的问题，本申请实施例提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，所述方法应用于基于克里金技术的表层调查控制点建模设备，所述基于克里金技术的表层调查控制点建模设备可以为电子设备，例如计算机、移动终端等。本申请实施例提供的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法所实现的功能可以通过电子设备的处理器调用程序代码来实现，其中，程序代码可以保存在计算机存储介质中。

近地表模型是近地表探测技术中的一项重要的基础资料，由于低降速带、潜水面以及表层岩性界面和吸收界面的不一致性，地震波衰减严重，只能通过改变激发井深或接收位置，在最佳岩性中激发，才能提高单炮记录信噪比并且改善地震资料品质。然而，目前由于地震采集软件的近地表建模功能比较弱，在野外施工中,尤其在激发井深设计方面大都采用以下4种方式:①根据试验资料估算出一个固定的激发井深；②分块估算出几个激发井深,应用于全工区；③沿测线方向作线性插值；④借助于第三方非专业软件,全工区插值计算。第4种方式虽然精度高，但是往往没有提供有效的质量控制手段，随着高精度和二次采集项目的实施，对激发井深的精度要求越来越高，因此，需要综合分析近地表调查资料，建立一个基于有效试验点的一致近地表模型，实现基于该精细模型的逐点激发井深设计，并以此来准确定位野外激发工作,满足生产的需要。

由于采集工区面积较大，控制点数据量和间距大(2-4KM)，采用常规距离加权反比法和普通克里金插值法，由于全局权值的影响效应，导致插值误差不可避免，传统克里金插值是将所有已知点作为影响因子对待插点进行估算。克里金插值的关键在于求解克里金方程组，当选择全部已知点对任一待插点进行估算时，显然需要求解一个多维矩阵，多维矩阵的求解过程时间长、效率低，而且当采样规模很大时，计算机甚至无法求解。另外，地质统计学中的协方差是一个估计量，由于实际测量数据往往包含许多不确定性，可能导致在大范围内插值所产生的均方差比较小邻域内产生的均方差大很多。因此在进行待插值计算之前有必要首先确定一个邻域，以保证在划分邻域内的已知点对待插点的估计产生影响，而邻域外数据产生影响不大或者没有影响。

基于变程的滑动邻域克里金方法，它是一种全局求变程，并根据已知变程进行局部克里金方程组计算的插值方法。用该方法进行四维属性数据体插值时，因为它是用已知所有采样点计算变程，根据克里金插值原理可知定会产生多个距离对，当采样点数目较多时，会造成变程计算困难或无法进行插值计算的可能。为解决这一问题，实现了一种局部求变程，并通过漫水法进行邻域内点集填充的克里金插值方法。

我国主要含油气盆地还处于中、早期勘探工作阶段，勘探潜力依然很大。根据第三次资源评价，从总体上说，我国石油、天然气的探明程度不高，全国石油探明程度平均只有33％，天然气探明程度仅为12.5％。新区、新类型油田虽然近年来有所突破和发现，但勘探程度相对较低，勘探前景十分广阔。地震技术作为有效的勘探手段，应用市场很大。

国内市场主要分为西北新区、东北新区、东部老区以及南方市场。西北新区包括准噶尔、塔里木、柴达木、吐哈及河西走廊诸盆地，勘探面积约28×104km2；南部新区包括四川盆地及南方广大地区，勘探面积约29×104km2；东北新区包括松南深层、鄂南探区和新登记区块，总勘探面积近15×104km2。西部的勘探领域主要为准噶尔盆地腹部隐蔽油气藏、塔里木台盆区碳酸盐岩油气藏以及西部山前复杂构造带三大勘探领域；松南深层主要是寻找火山岩油气藏、深层岩性油气藏以及天然气；南部勘探领域主要海相油气藏勘探，主要为山前带、碳酸盐岩裸露区、变质岩出露区等复杂地表和复杂地下地质条件的勘探。从国外市场分析，随着中国石化实施海外找油战略，在国外登记了多个风险勘探区块，从这些区块分布来看，绝大多数区块的地表和地下地质条件非常复杂。在这些地区的油气勘探中，由于复杂的地表和地下构造条件，造成地震资料信噪比普遍较低；同时由于推覆构造上盘速度较高，上覆地质结构比较复杂，造成推覆断面及下伏构造的地震成像效果普遍较差，地下构造成像问题是这些地区面临的主要勘探问题。

地震资料采集是最基础也是最重要的环节，采集资料的质量直接影响后期的资料处理和解释。随着地震勘探技术的发展与激烈的市场需求，需要精细地震采集，以获得较高分辨率、较高信噪比的地震资料。在地震采集中激发井深位置的确定是至关重要的一环，它直接影响最终采集的地震资料质量。

近年来，随着油田的二次地震资料采集和高密度地震资料采集工作的深入，已先后研究了许多近地表地质调查方法和技术，例静力触探等，这些新方法新技术与传统的地表调查方法是独立进行的，各种方法之间缺乏一种桥梁、一种分析手段，不能形成一个统一的近地表模型，从而严重制约了这些新技术的应用，因此，需要建立一种能够进行多数据综合分析的近地表模型，在此基础上，采取更科学、快捷和高精度的震源激发深度设计技术，以更好地利用这些新方法和新技术，获得更高品质的地震资料。国内外现有商业软件和技术，还只是建立在单一地表地质调查方法基础上，包括业内知名的绿山方法设计软件，也没建立一个基于深度、速度、岩性等多属性约束的一致近地表模型，因此就更不可能实现逐点的精细激发井深设计。

实施例一

本申请实施例提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，图1为本申请实施例提供的一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法的实现流程示意图，如图2所示，包括：

S1：得到所有已知采样点数据，并加入到原始点数据集合，得到所有点数据；

S2：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；

S3：根据求得的变程，用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；

S4：根据已知采样点数据的坐标，在二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置；

S5：使用漫水法先对二层网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的一层网格进行数据填充，直到一层网格内达到规定的最少点数要求。

S6：根据S5步骤中得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差。

S7：循环遍历所有待插点，确定某一待插点所在的大网格范围，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。

本申请提供的一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，它是一种全局求变程，并根据已知变程进行局部克里金方程组计算的插值方法。利用滑动克里金插值后的控制点，可以有效的避免远程控制点的权值贡献，提高模型精度，通过建立表层试验资料的横向联系以及综合一致的精细近地表模型。在该模型上，逐点设计激发井深，为野外地震采集提供精确的激发井深数据，进而提高地震采集资料质量，尤其对于高精度、高密度地震勘探区以及我国西部地区、南方山区等复杂地表地质结构地震勘探区，具有更为深远的意义。

实施例二

基于前述的实施例，本申请实施例再提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，包括：

S1：得到所有已知采样点数据，并加入到原始点数据集合，得到所有点数据；

S2：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；

本申请实施例中，所述根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程，具体方法如下：

S21：根据得得到所有点数据互相之间的距离值，代入到实验变差函数，得到对应的估计变差值；

S22：根据得到对应的估计变差值，利用多元线性回归进行理论变差函数拟合，求得变程。

S3：根据求得的变程，用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；

S4：根据已知采样点数据的坐标，在二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置；

S5：使用漫水法先对小网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的大网格进行数据填充，直到大网格内达到规定的最少点数要求。

S6：根据S5步骤中得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差。

S7：循环遍历所有待插点，确定某一待插点所在的大网格范围，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。

本申请提供的一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，它是一种全局求变程，并根据已知变程进行局部克里金方程组计算的插值方法。利用滑动克里金插值后的控制点，可以有效的避免远程控制点的权值贡献，提高模型精度，通过建立表层试验资料的横向联系以及综合一致的精细近地表模型。在该模型上，逐点设计激发井深，为野外地震采集提供精确的激发井深数据，进而提高地震采集资料质量，尤其对于高精度、高密度地震勘探区以及我国西部地区、南方山区等复杂地表地质结构地震勘探区，具有更为深远的意义。

实施例三

基于前述的实施例，本申请实施例再提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，包括：

S1：得到所有已知采样点数据，并加入到原始点数据集合，得到所有点数据；

S2：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；

本申请实施例中，所述根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程，具体方法如下：

S21：根据得得到所有点数据互相之间的距离值，代入到实验变差函数，得到对应的估计变差值；

S22：根据得到对应的估计变差值，利用多元线性回归进行理论变差函数拟合，求得变程。

S3：根据求得的变程，用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；

所述一层网格的每个网格为大网格即为一层网格单元，所述二层网格的每个网格为小网格即为二层网格单元。

S4：根据已知采样点数据的坐标，在二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置；

本申请实施例中，所述确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置，具体为每个采样点数据在二层网格中所属的二层网格单元的位置，如图3所示。

S5：使用漫水法先对小网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的大网格进行数据填充，直到大网格内达到规定的最少点数要求，具体方法为：

S51：如图2所示，以所述方形网格单元的0位置所在的大网格为例，0表示中心小网格所在位置，按照1-N的顺序进行逆时针搜索并将搜索到的点添加到大网格内；

S52：若当已搜索范围内采样点的数量超过设置的最小阈值则搜索停止，大网格内的点数即为当前已搜索到的所有点；

若大于设置的最大阈值，同样停止搜索，此时大网格内的点数为最大阈值，否则依次以1-N为中心进行扩展搜索；

当初始时0所在小网格内的采样点已达到最小点数要求则不进行漫水法搜索。

S6：根据S5步骤中得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差。

S7：如图4和图5所示，其中图6和图7的横纵坐标相同，每个方格横纵长度为700，以此类推，循环遍历所有待插点，确定某一待插点所在的大网格范围，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。

本申请实施例中，根据S1-S7步骤的方法计算所有待插点的值，如图6和图7所示，其中图6和图7的横纵坐标相同，每个方格横纵长度为700，以此类推。

本申请实施例中，所述克里金方程组为变成滑动克里金方程组。

本申请提供的一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，它是一种全局求变程，并根据已知变程进行局部克里金方程组计算的插值方法。利用滑动克里金插值后的控制点，可以有效的避免远程控制点的权值贡献，提高模型精度，通过建立表层试验资料的横向联系以及综合一致的精细近地表模型。在该模型上，逐点设计激发井深，为野外地震采集提供精确的激发井深数据，进而提高地震采集资料质量，尤其对于高精度、高密度地震勘探区以及我国西部地区、南方山区等复杂地表地质结构地震勘探区，具有更为深远的意义。

实施例四

基于前述的实施例，本申请实施例提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模装置，如图8所示，所述装置100包括：

采样点数据模块101：得到所有已知采样点数据，并加入到原始点数据集合，得到所有点数据；

变程模块102：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；

网格划分模块103：根据求得的变程，用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；

采样点位置模块104：根据已知采样点数据的坐标，在二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置；

搜索模块105：使用漫水法先对二层网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的一层网格进行数据填充，直到一层网格内达到规定的最少点数要求。

求解模块106：根据得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差。

插值模块107：循环遍历所有待插点，确定某一待插点所在的大网格范围，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。

需要说明的是，本申请实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，并作为独立的产品销售或使用时，也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，本申请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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。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)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

相应地，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中提供的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法中的步骤。

实施例五

基于前述的实施例，本申请实施例提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模装置，如图8所示，所述装置100包括：

采样点数据模块101：得到所有已知采样点数据，并加入到原始点数据集合，得到所有点数据；

变程模块102：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；

本申请实施例中，所述根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程，具体还包括如下：

S21：根据得得到所有点数据互相之间的距离值，代入到实验变差函数，得到对应的估计变差值；

S22：根据得到对应的估计变差值，利用多元线性回归进行理论变差函数拟合，求得变程。

网格划分模块103：根据求得的变程，用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；

所述一层网格的每个网格为大网格即为一层网格单元，所述二层网格的每个网格为小网格即为二层网格单元。

采样点位置模块104：根据已知采样点数据的坐标，在二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置；

本申请实施例中，所述确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置，具体为每个采样点数据在二层网格中所属的二层网格单元的位置。

搜索模块105：使用漫水法先对小网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的大网格进行数据填充，直到大网格内达到规定的最少点数要求。

S51：针对所述方形网格单元的0位置所在的大网格，0表示中心小网格所在位置，按照1-N的顺序进行逆时针搜索并将搜索到的点添加到大网格内；

S52：若当已搜索范围内采样点的数量超过设置的最小阈值则搜索停止，大网格内的点数即为当前已搜索到的所有点；

若大于设置的最大阈值，同样停止搜索，此时大网格内的点数为最大阈值，否则依次以1-N为中心进行扩展搜索；

当初始时0所在小网格内的采样点已达到最小点数要求则不进行漫水法搜索。

求解模块106：根据S5步骤中得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差。

插值模块107：循环遍历所有待插点，确定某一待插点所在的大网格范围，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。

根据实施例1中S1-S7步骤的方法计算所有待插点的值

本申请实施例中，所述克里金方程组为变成滑动克里金方程组。

需要说明的是，本申请实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，并作为独立的产品销售或使用时，也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，本申请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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。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)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

实施例六

相应地，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中提供的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法中的步骤。

实施例七

本申请实施例提供一种基于克里金技术的表层调查控制点建模设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器配置为执行存储器中存储的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法的程序，以实现以上述实施例提供的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法中的步骤。

在一种实现方式中，如图9所示，基于克里金技术的表层调查控制点建模设备200包括一个处理器201、至少一个通信总线202、用户接口203、至少一个外部通信接口204、存储器205。其中，通信总线202配置为实现这些组件之间的连接通信。其中，用户接口203可以包括显示屏，外部通信接口204可以包括标准的有线接口和无线接口。所述处理器201配置为执行存储器中存储的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法的程序，以实现以上述实施例提供的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法中的步骤。

以上显示设备和存储介质实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请计算机设备和存储介质实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

这里需要指出的是：以上存储介质和设备实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质和设备实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也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，本申请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控制器执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于克里金技术的表层调查控制点建模方法，其特征在于，包括：

S1：得到所有已知采样点数据，并加入到原始点数据集合，得到所有点数据；

S2：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；

S3：根据求得的变程，用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；

S4：根据所述已知采样点数据的坐标，在所述二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在所述二层网格中所属的具体位置；

S5：使用漫水法先对二层网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的一层网格进行数据填充，直到一层网格内达到规定的最少点数要求。

S6：根据S5步骤中得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差。

S7：循环遍历所有待插点，确定某一待插点所在的大网格范围，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程的具体方法如下：

S21：根据所述得到所有点数据互相之间的距离值，代入到实验变差函数，得到对应的估计变差值；

S22：根据所述得到对应的估计变差值，利用多元线性回归进行理论变差函数拟合，求得变程。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一层网格的每个网格为大网格即为一层网格单元，所述二层网格的每个网格为小网格即为二层网格单元。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定每个采样点数据在所述二层网格中所属的具体位置，具体为每个采样点数据在二层网格中所属的二层网格单元的位置。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述使用漫水法先对小网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的大网格进行数据填充，直到大网格内达到规定的最少点数要求，具体的方法为：

S51：针对所述方形网格单元的0位置所在的大网格，0表示中心小网格所在位置，按照1-N的顺序进行逆时针搜索并将搜索到的点添加到大网格内；

S52：若当已搜索范围内采样点的数量超过设置的最小阈值则搜索停止，大网格内的点数即为当前已搜索到的所有点；

若大于设置的最大阈值，同样停止搜索，此时大网格内的点数为最大阈值，否则依次以1-N为中心进行扩展搜索；

当初始时0所在小网格内的采样点已达到最小点数要求则不进行漫水法搜索。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述克里金方程组为变成滑动克里金方程组。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

S8：根据S1-S7步骤的方法计算所有待插点的值。

8.一种基于克里金技术的表层调查控制点建模装置，其特征在于，包括：

采样点数据模块：得到所有已知采样点数据，并加入到原始点数据集合，得到所有点数据；

变程模块：根据普通克里金的实现过程，用已知的所有点数据，求得变程；

网格划分模块：根据求得的变程，用邻域划分方法对正方形网格单元进行划分，划分出一层网格和二层网格；

采样点位置模块：根据已知采样点数据的坐标，在二层网格的划分尺度上进行采样点数据分配，确定每个采样点数据在二层网格中所属的具体位置；

搜索模块：使用漫水法先对二层网格内的采样点数据的坐标进行搜索，然后将搜索得到的点对其所属的一层网格进行数据填充，直到一层网格内达到规定的最少点数要求。

求解模块：根据得到的一层网格内的点数，进行局部变程求解，解得该范围内的局部变程和理论变差。

插值模块：循环遍历所有待插点，确定某一待插点所在的大网格范围，在邻域内用变程和变差函数构建克里金方程组，求解方程组得到插值结果。

9.一种基于克里金技术的表层调查控制点建模设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行如权利要求1至7任意一项所述的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法。

10.一种存储介质，其特征在于，该存储介质存储的计算机程序，能够被一个或多个处理器执行，能够用来实现如权利要求1至7中任一项所述的基于克里金技术的表层调查控制点建模方法。

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