CN117473731A - 一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，包括：将高密度原始数据分列整理，分别为电极A、B、M、N的坐标、自然电位SP、电压VP、电流IP和电阻率RO；据高密度原始数据，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值；根据计算的电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图；根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，并保存剔除飞点后的数据。本发明考虑各数据点空间关系及各测量值的物理关系，具有效率高和精度高优点。

Description

一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法和系统
技术领域
本发明涉及的是电法勘探领域，特别涉及一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法和系统。
背景技术
高密度电法是目前电法勘探最常用的方法之一，其一次性布设多组电极，通过控制器自动跑极，同时实现电阻率测深和剖面测量，具有测量效率高，数据密度大的特点，尤其是在进行三维高密度电法勘探时，数据密度更是成倍增长，数据量极大。
高密度电法数据在采集时，由于受周边环境、接地条件、设备的不稳定性等因素的影响，不可避免的会出现畸变跳跃的点，称之为“飞点”。数据采集完成后，需要剔除“飞点”，才能进行下一步的处理工作。
高密度电法原始数据一般包含自电SP(mV)、电压VP(mV)、电流IP(mA)、电阻率RO(Ω·m)四项测量值，常规的“飞点”剔除使用阈值法，即对超出给定范围内的数据点进行剔除，该方法没有考虑各数据点空间关系及各测量值的物理关系，可能会导致“漏剔”、“多剔”，且效率低、精度差，无法满足三维高密度电法勘探海量数据质量评价与处理的需求，导致处理成果不佳。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法和系统。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，包括：
S100.将高密度原始数据分列整理，分别为电极A、B、M、N的坐标、自然电位SP(mV)、电压VP(mV)、电流IP(mA)和电阻率RO(Ω·m)；
S200.根据高密度原始数据，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值；
S300.根据计算的电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图；
S400.根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，并保存剔除飞点后的数据供用户使用。
进一步地，S200中，计算电极AB距离AB计算公式为：AB＝B-A；若B极为无穷远，则：AB＝A-(M+N)/2；若A极为无穷远，则：AB＝B-(M+N)/2；其中，A、B、M、N分别为各自坐标值。
进一步地，S200中，计算电极AB中点距离XAB，计算公式为:XAB＝((A+B)/2+(M+N)/2)/2；若B极为无穷远，则：XAB＝(A+(M+N)/2)/2；若A极为无穷远，则XAB＝(B+(M+N)/2)/2，其中，A、B、M、N分别为各自坐标值。
进一步地，S200中，计算电极MN距离MN公式为MN＝abs(M-N)；电极MN中点距离XMN公式为XMN＝(M+N)/2；其中，M、N分别为各自坐标值。
进一步地，S200中，计算归一化电位LOGUI的公式为：LOGUI＝real(lg(VP/IP))，其中，VP为电压值，IP为电流值。
进一步地，S200中，计算归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值计算方法为：LOGUIMNAB＝real(log10(VP/IP/MN/AB))，其中VP为电压值，IP为电流值，MN为电极MN距离，AB为电极AB距离。
进一步地，S300中，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图，具体包括XAB-LOGUI、XAB-LOGUIMNAB、XMN-LOGUI、XMN-LOGUIMNAB、AB-LOGUI、AB-LOGUIMNAB、MN-LOGUI、MN-LOGUIMNAB的散点图。
进一步地，S400中，根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，具体包括：根据绘制的不同维度的散点图，获取散点图中的点与标准点的距离，将获取的距离与预设距离比较，当获取的距离大于预设距离时，将此点作为飞点剔除。
本发明还公开了一种三维高密度电法数据飞点剔除的系统，包括：高密度原始数据获取单元、高密度原始数据计算单元、不同维度的散点图绘制单元、飞点数据剔除单元；其中：
高密度原始数据获取单元，用于将高密度原始数据分列整理，分别为电极A、B、M、N的坐标、自然电位SP(mV)、电压VP(mV)、电流IP(mA)和电阻率RO(Ω·m)；
高密度原始数据计算单元，用于根据高密度原始数据，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值；
不同维度的散点图绘制单元，用于根据计算的电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图；
飞点数据剔除单元，用于根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，并保存剔除飞点后的数据供用户使用。
本发明还公开了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储可由处理器执行的指令；
处理器，用于执行指令以实现一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本发明公开了一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，包括：S100.将高密度原始数据分列整理，分别为电极A、B、M、N的坐标、自然电位SP(mV)、电压VP(mV)、电流IP(mA)和电阻率RO(Ω·m)；S200.根据高密度原始数据，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值；S300.根据计算的电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图；S400.根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，并保存剔除飞点后的数据供用户使用。
本发明建立了数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，通过绘制散点图，可以在多个维度上直观的看到各数据点的分布情况，从而剔除一些远离分布区域的“飞点”，达到快速高效剔除“飞点”的目的，并且还可以对数据质量进行直观的评价。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例1中，一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法的流程图；
图2(1)-图2(8)为本发明实施例1中，绘制不同维度的散点图的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法和系统。
实施例1
本实施例公开了一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，如图1，包括：
S100.将高密度原始数据分列整理，分别为电极A、B、M、N的坐标、自然电位SP(mV)、电压VP(mV)、电流IP(mA)和电阻率RO(Ω·m)；具体的，高密度电法电极间距包括供电电极距和测量电极距。供电电极距直接影响探测深度，而测量电极距影响探测横向分辨率。因此在设计极距时，既要充分考虑探测深度，又要兼顾横向分辨率。在本实施例中，电极A、B为供电电极，电极M、N为测量电极；自然电位是无外部电流影响的腐蚀体系中金属的电极电位。根据检测结果，可以判断金属管道通过该处土壤的腐蚀性，可了解不同土壤环境下腐蚀进行的概况。是评价管道周围环境的主要因素之一。
S200.根据高密度原始数据，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值；
在本实施例的S200中，计算电极AB距离AB计算公式为：AB＝B-A；若B极为无穷远，则：AB＝A-(M+N)/2；若A极为无穷远，则：AB＝B-(M+N)/2；其中，A、B、M、N分别为各自坐标值。
在本实施例的S200中，计算电极AB中点距离XAB，计算公式为:XAB＝((A+B)/2+(M+N)/2)/2；若B极为无穷远，则：XAB＝(A+(M+N)/2)/2；若A极为无穷远，则XAB＝(B+(M+N)/2)/2，其中，A、B、M、N分别为各自坐标值。
在本实施例的S200中，计算电极MN距离MN公式为MN＝abs(M-N)；电极MN中点距离XMN公式为XMN＝(M+N)/2；其中，M、N分别为各自坐标值。
在本实施例的S200中，计算归一化电位LOGUI的公式为：LOGUI＝real(lg(VP/IP))，其中，VP为电压值，IP为电流值。
在本实施例的S200中，计算归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值计算方法为：LOGUIMNAB＝real(log10(VP/IP/MN/AB))，其中VP为电压值，IP为电流值，MN为电极MN距离，AB为电极AB距离。
S300.根据计算的电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图；
在本实施例的S300中，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图，如图2(1)-图2(8)所示，具体包括XAB-LOGUI、XAB-LOGUIMNAB、XMN-LOGUI、XMN-LOGUIMNAB、AB-LOGUI、AB-LOGUIMNAB、MN-LOGUI、MN-LOGUIMNAB的散点图。
S400.根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，并保存剔除飞点后的数据供用户使用。
在本实施例的S400中，根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，具体包括：根据绘制的不同维度的散点图，获取散点图中的点与标准点的距离，将获取的距离与预设距离比较，当获取的距离大于预设距离时，将此点作为飞点剔除。
本实施例公开了一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，包括：S100.将高密度原始数据分列整理，分别为电极A、B、M、N的坐标、自然电位SP(mV)、电压VP(mV)、电流IP(mA)和电阻率RO(Ω·m)；S200.根据高密度原始数据，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值；S300.根据计算的电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图；S400.根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，并保存剔除飞点后的数据供用户使用。
本实施例建立了数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，通过绘制散点图，可以在多个维度上直观的看到各数据点的分布情况，从而剔除一些远离分布区域的“飞点”，达到快速高效剔除“飞点”的目的，并且还可以对数据质量进行直观的评价。
实施例2
基于实施例1中的一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，本实施例公开了一种三维高密度电法数据飞点剔除的系统，包括：高密度原始数据获取单元、高密度原始数据计算单元、不同维度的散点图绘制单元、飞点数据剔除单元；其中：
高密度原始数据获取单元，用于将高密度原始数据分列整理，分别为电极A、B、M、N的坐标、自然电位SP(mV)、电压VP(mV)、电流IP(mA)和电阻率RO(Ω·m)；
高密度原始数据计算单元，用于根据高密度原始数据，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值；
其中，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值具体计算方法已在实施例1中进行了详细描述，本实施例再此不在进行赘述。
不同维度的散点图绘制单元，用于根据计算的电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图；
其中，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图，已在图2(1)-图2(8)中进行详细描述，本实施例再此不在进行赘述。
飞点数据剔除单元，用于根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，并保存剔除飞点后的数据供用户使用。其中，根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，具体包括：根据绘制的不同维度的散点图，获取散点图中的点与标准点的距离，将获取的距离与预设距离比较，当获取的距离大于预设距离时，将此点作为飞点剔除。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (10)

1.一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，其特征在于，包括：
S100.将高密度原始数据分列整理，分别为电极A、B、M、N的坐标、自然电位SP(mV)、电压VP(mV)、电流IP(mA)和电阻率RO(Ω·m)；
S200.根据高密度原始数据，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值；
S300.根据计算的电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图；
S400.根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，并保存剔除飞点后的数据供用户使用。
2.如权利要求1所述的一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，其特征在于，S200中，计算电极AB距离AB计算公式为：AB＝B-A；若B极为无穷远，则：AB＝A-(M+N)/2；若A极为无穷远，则：AB＝B-(M+N)/2；其中，A、B、M、N分别为各自坐标值。
3.如权利要求1所述的一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，其特征在于，S200中，计算电极AB中点距离XAB，计算公式为:XAB＝((A+B)/2+(M+N)/2)/2；若B极为无穷远，则：XAB＝(A+(M+N)/2)/2；若A极为无穷远，则XAB＝(B+(M+N)/2)/2，其中，A、B、M、N分别为各自坐标值。
4.如权利要求1所述的一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，其特征在于，S200中，计算电极MN距离MN公式为MN＝abs(M-N)；电极MN中点距离XMN公式为XMN＝(M+N)/2；其中，M、N分别为各自坐标值。
5.如权利要求1所述的一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，其特征在于，S200中，计算归一化电位LOGUI的公式为：LOGUI＝real(lg(VP/IP))，其中，VP为电压值，IP为电流值。
6.如权利要求1所述的一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，其特征在于，S200中，计算归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值计算方法为：LOGUIMNAB＝real(log10(VP/IP/MN/AB))，其中VP为电压值，IP为电流值，MN为电极MN距离，AB为电极AB距离。
7.如权利要求1所述的一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，其特征在于，S300中，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图，具体包括XAB-LOGUI、XAB-LOGUIMNAB、XMN-LOGUI、XMN-LOGUIMNAB、AB-LOGUI、AB-LOGUIMNAB、MN-LOGUI、MN-LOGUIMNAB的散点图。
8.如权利要求1所述的一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法，其特征在于，S400中，根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，具体包括：根据绘制的不同维度的散点图，获取散点图中的点与标准点的距离，将获取的距离与预设距离比较，当获取的距离大于预设距离时，将此点作为飞点剔除。
9.一种三维高密度电法数据飞点剔除的系统，其特征在于，高密度原始数据获取单元、高密度原始数据计算单元、不同维度的散点图绘制单元、飞点数据剔除单元；其中：
高密度原始数据获取单元，用于将高密度原始数据分列整理，分别为电极A、B、M、N的坐标、自然电位SP(mV)、电压VP(mV)、电流IP(mA)和电阻率RO(Ω·m)；
高密度原始数据计算单元，用于根据高密度原始数据，计算电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值；
不同维度的散点图绘制单元，用于根据计算的电极AB距离AB、电极AB中点距离XAB、电极MN距离MN、电极MN中点距离XMN、归一化电位LOGUI和归一化电位与距离比值LOGUIMNAB的值，建立数据点空间位置与各测量值之间的映射关系，绘制不同维度的散点图；
飞点数据剔除单元，用于根据绘制的不同维度的散点图，剔除散点图中飞点数据，并保存剔除飞点后的数据供用户使用。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储可由处理器执行的指令；
处理器，用于执行指令以实现如权利要求1-8中一种三维高密度电法数据飞点剔除的方法。
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