CN1959665A - 一种确定等间隔顺序采样数据的突变界面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种确定等间隔顺序采样数据的突变界面的方法，包括如下步骤：给定窗长和门限值；在窗长内确定相邻两点数据差值的最大值，并作为窗长中点的突变数据值；窗长位置顺延一个采样点重复上一步，直到处理完所有数据；对突变数据进行极差归一化处理；将突变数据与门限值进行比较，如果突变数据大于门限值，则该突变数据所在位置既为突变界面的位置；如果连续几个突变数据都大于门限值，则突变界面位于这几个连续数据的中点。该方法可用于石油测井中通过检测各种测井数据的突变界面来确定岩层界面、沉积单元界面、准层序界面等，解决现有技术中确定突变界面占用CPU时间长，占用内存空间多，过程复杂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种确定等间隔顺序采样数据的突变界面的方法。
背景技术
温度随时间的变化数据、电压随时间的变化数据、石油测井中岩层电阻率随深度的变化数据、岩层自然伽马随深度的变化数据、岩层声波传播速度随深度的变化数据等都可以被抽象为等间隔顺序采样数据。通过等间隔顺序采样数据的突变界面检测可以确定温度、电压等的突变点。在石油测井中，通过检测各种测井数据的突变界面可以确定岩层界面、沉积单元界面、准层序界面等。在石油测井数据处理中经常使用的岩性界面检测方法有数字光滑微商法和活度法。但是，这些方法都存在占用CPU时间长，占用内存空间多，过程复杂的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中确定突变界面占用CPU时间长，占用内存空间多，过程复杂的问题。
为此，本发明提供一种确定等间隔顺序采样数据的突变界面的方法，该方法的步骤包括：
步骤1：设定窗长和门限值；
步骤2：在窗长内确定相邻两点数据差值的最大值，并作为窗长中点的突变数据值；
步骤3：窗长位置顺延一个采样点重复上一步，直到处理完所有数据；
步骤4：对突变数据进行极差归一化处理；
步骤5：将突变数据与门限值进行比较，如果突变数据大于门限值，则该突变数据所在位置既为突变界面的位置；如果连续几个突变数据都大于门限值，则突变界面位于这几个连续数据的中点。
其中的步骤1为：第一步：给定窗长n_window，以采样点个数表示；
给定门限值threshold，其中threshold＞0。
其中的步骤2为：
第二步：假定等间隔顺序采样数据为X＝{x1，x2，x3，...，xn)，突变数据为Y＝{y1，y2，y3，...，yn}；
令i_initial＝1，i_end＝n_window，xmax＝0.0，
i＝i_initial到i_end，
Δx＝xi+1-xi，如果|Δx|＞xmax，xmax＝|Δx|；
第三步：记j＝(i_initial+i_end)/2，yj＝xmax。
其中的步骤3为：
第四步：i_initial＝i_initial+1，i_end＝i_end+1，转去执行第二步和第三步，直到i_initial＝n-n_window+1为止。
步骤4为：
第五步：令ymax＝0.0，ymin＝9999.0，
j＝n_window/2到n-n_window/2，
如果yj＞ymax，ymax＝yj，
如果yj＜ymin，ymin＝yj；
第六步：j＝n_window/2到n-n_window/2，
yj＝(yj-ymin)/(ymax-ymin)。
其中的步骤5为：
第七步：j＝n_window/2到n-n_window/2，
如果yj＞threshold，则突变界面位于第j个采样点；如果连续几个突变数据都大于门限值，而且大小相等，则突变界面位于这几个连续数据的中点。
本发明的方法与现有技术相比，其占用的CPU时间和内存空间都要少，简单、快捷。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
图2是对240个等间隔顺序采样数据根据本发明方法得到的突变界面处理结果图。
具体实施方式
以下参考附图，对本发明方法作进一步详细的说明。
表1是图2中部分数据的处理结果。本发明方法的过程为，
第一步：给定窗长n_window＝5，给定门限值threshold＝0.5；
第二步：令i_initial＝1，i_end＝5，xmax＝0.0，
|x[2]-x[1]|＝|73.47-73.15|＝0.32，
|x[3]-x[2]|＝|73.63-73.47|＝0.16，
|x[4]-x[3]|＝|73.58-73.63|＝0.05，
|x[5]-x[4]|＝|70.58-73.58|＝3.00，
|x[6]-x[5]|＝|67.66-70.58|＝2.92，
xmax＝3.00；
第三步：记j＝(1+5)/2＝3，y[3]＝3.00，详见表1中突变数据；
第四步：i_initial＝1+1＝2，i_end＝5+1＝6，转去执行第二步和第三步，直到i_initial＝240-5+1＝236为止；
第五步：由表中突变数据可得ymax＝27.87，ymin＝0.52，
第六步：j＝3到236，对突变数据进行极差归一化处理，
yj＝(yj-0.52)/(27.87-0.52)归一化后的突变数据被称之为突变系数，详见表1中的突变系数；
第七步：将表中突变系数与threshold＝0.5进行比较可以确定突变界面，如图1中a和d所示。由表1可知，第一个突变界面a位于第63个采样点位置；第二个突变界面d位于第225个采样点位置。如果令threshold＝0.4，则突变界面为a、b、c和d四处。突变界面的采样点位置分别为63、97、109和225。根据实际问题，可以通过调整门限值的大小来满足不同的精度要求。
表1：
| 序号 | 采样数据 | 突变数据 | 突变系数 | 序号 | 采样数据 | 突变数据 | 突变系数 | 序号 | 采样数据 | 突变数据 | 突变系数 |
| 1 | 73.15 | 0.00 | -0.01 | 31 | 48.65 | 2.55 | 0.07 | 61 | 43.76 | 21.14 | 0.75 |
| 2 | 73.47 | 0.00 | -0.01 | 32 | 47.21 | 2.55 | 0.07 | 62 | 52.15 | 27.87 | 1.00 |
| 3 | 73.63 | 3.00 | 0.09 | 33 | 44.66 | 2.55 | 0.07 | 63 | 67.24 | 27.87 | 1.00 |
| 4 | 73.58 | 3.00 | 0.09 | 34 | 43.09 | 2.55 | 0.07 | 64 | 88.38 | 27.87 | 1.00 |
| 5 | 70.58 | 3.00 | 0.09 | 35 | 42.03 | 2.20 | 0.06 | 65 | 116.26 | 27.87 | 1.00 |
| 6 | 67.66 | 3.00 | 0.09 | 36 | 42.64 | 2.20 | 0.06 | 66 | 128.56 | 27.87 | 1.00 |
| 7 | 64.90 | 2.91 | 0.08 | 37 | 44.84 | 2.20 | 0.06 | 67 | 137.49 | 12.30 | 0.43 |
| 8 | 63.67 | 2.75 | 0.08 | 38 | 45.55 | 2.20 | 0.06 | 68 | 143.66 | 8.92 | 0.30 |
| 9 | 61.87 | 1.79 | 0.04 | 39 | 45.65 | 1.63 | 0.04 | 69 | 138.99 | 6.65 | 0.22 |
| 10 | 61.13 | 1.79 | 0.04 | 40 | 44.61 | 1.63 | 0.04 | 70 | 132.52 | 8.55 | 0.29 |
| 11 | 61.30 | 0.89 | 0.01 | 41 | 42.97 | 1.63 | 0.04 | 71 | 128.19 | 8.55 | 0.29 |
| 12 | 61.56 | 0.89 | 0.01 | 42 | 41.91 | 1.63 | 0.04 | 72 | 121.54 | 8.55 | 0.29 |
| 13 | 62.46 | 0.89 | 0.01 | 43 | 40.70 | 1.20 | 0.02 | 73 | 112.99 | 8.55 | 0.29 |
| 14 | 62.40 | 1.34 | 0.02 | 44 | 39.74 | 1.20 | 0.02 | 74 | 110.88 | 8.55 | 0.29 |
| 15 | 62.65 | 1.34 | 0.02 | 45 | 39.87 | 1.06 | 0.01 | 75 | 110.86 | 3.96 | 0.12 |
| 16 | 62.13 | 1.34 | 0.02 | 46 | 40.94 | 1.06 | 0.01 | 76 | 112.95 | 3.96 | 0.12 |
| 17 | 60.79 | 1.39 | 0.03 | 47 | 41.50 | 1.06 | 0.01 | 77 | 116.55 | 3.96 | 0.12 |
| 18 | 60.42 | 1.60 | 0.03 | 48 | 42.00 | 0.61 | 0.00 | 78 | 120.51 | 3.96 | 0.12 |
| 19 | 59.98 | 1.60 | 0.03 | 49 | 42.61 | 0.61 | 0.00 | 79 | 124.19 | 3.96 | 0.12 |
| 20 | 58.59 | 1.60 | 0.03 | 50 | 42.47 | 0.79 | 0.00 | 80 | 127.46 | 3.67 | 0.11 |
| 21 | 56.98 | 2.06 | 0.05 | 51 | 41.90 | 0.79 | 0.00 | 81 | 128.63 | 3.26 | 0.10 |
| 22 | 56.77 | 2.81 | 0.08 | 52 | 41.40 | 0.79 | 0.00 | 82 | 128.56 | 2.12 | 0.05 |
| 23 | 56.22 | 2.81 | 0.08 | 53 | 40.60 | 0.79 | 0.00 | 83 | 128.64 | 2.12 | 0.05 |
| 24 | 54.15 | 2.81 | 0.08 | 54 | 40.12 | 0.79 | 0.00 | 84 | 127.47 | 2.12 | 0.05 |
| 25 | 51.34 | 2.81 | 0.08 | 55 | 40.43 | 0.64 | 0.00 | 85 | 125.34 | 2.12 | 0.05 |
| 26 | 51.15 | 2.81 | 0.08 | 56 | 39.79 | 0.64 | 0.00 | 86 | 123.53 | 2.12 | 0.05 |
| 27 | 50.39 | 0.76 | 0.00 | 57 | 39.27 | 0.75 | 0.00 | 87 | 121.98 | 1.81 | 0.04 |
| 28 | 49.83 | 0.76 | 0.00 | 58 | 39.58 | 3.36 | 0.10 | 88 | 121.58 | 1.54 | 0.03 |
| 29 | 49.42 | 1.43 | 0.03 | 59 | 39.65 | 8.38 | 0.28 | 89 | 122.25 | 1.18 | 0.02 |
| 30 | 49.06 | 2.55 | 0.07 | 60 | 40.40 | 15.08 | 0.53 | 90 | 122.67 | 1.34 | 0.02 |
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改和/或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (6)
1、一种确定等间隔顺序采样数据的突变界面的方法，包括如下步骤：
步骤1：给定窗长和门限值；
步骤2：在窗长内确定相邻两点数据差值的最大值，并作为窗长中点的突变数据值；
步骤3：窗长位置顺延一个采样点重复上一步，直到处理完所有数据；
步骤4：对突变数据进行极差归一化处理；
步骤5：将突变数据与门限值进行比较，如果突变数据大于门限值，则该突变数据所在位置既为突变界面的位置；如果连续几个突变数据都大于门限值，则突变界面位于这几个连续数据的中点。
2、根据权利要求1所述的方法，其中步骤1具体为：
给定窗长n_window，以采样点个数表示；
给定门限值threshold，其中threshold＞0。
3、根据权利要求2所述的方法，其中步骤2具体为：
假定等间隔顺序采样数据为X＝{x1，x2，x3，...，xn)，突变数据为Y＝{y1，y2，y3，...，yn}，
令i_initial＝1，i_end＝n_window，xmax＝0.0，
i＝i_initial到i_end，
Δx＝xi+1-xi，如果|Δx|＞xmax，xmax＝|Δx|；
记j＝(i_initial+i_end)/2，yj＝xmax。
4、根据权利要求3所述的方法，其中步骤3具体为：
i_initial＝i_initial+1，i_end＝i_end+1，转去执行步骤2，直到i_initial＝n-n_window+1为止。
5、根据权利要求4所述的方法，其中步骤4具体为：
令ymax＝0.0，ymin＝9999.0，
j＝n_window/2到n-n_window/2，
如果yj＞ymax，ymax＝yj，
如果yj＜ymin，ymin＝yj；
j＝n_window/2到n-n_window/2，
yj＝(yj-ymin)/(ymax-ymin)。
6、根据权利要求5所述的方法，其中步骤5具体为：
j＝n_window/2到n-n_window/2，
如果yj＞threshold，则突变界面位于第j个采样点；
如果连续几个突变数据都大于门限值，而且大小相等，则突变界面位于这几个连续数据的中点。
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