[发明专利]一种基于叠前地震数据的地震相分析方法

权利要求书

1.一种基于叠前地震数据的地震相分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：输入叠前地震数据；

S2：对输入的叠前地震数据进行拆分，得到N个“类叠后”数据体，其中，N为地震信号道数；对输入数据进行拆分的方法为：将M组叠前地震数据记为{D₁,D₂,…,D_M}，每组地震数据含有N道分别编号为1,2,…,N的信号，记为D_ij，其中，1≤i≤M,1≤j≤N，将{D₁,D₂,…,D_M}以{D₁₁,D₂₁,…,D_M1}，…，{D_1N,D_2N,…,D_MN}方式进行分组，共计分为N组；

S3：对每个“类叠后”数据体分别进行SOM聚类分析；

S4：利用聚类分析结果对叠前数据进行相似度分析，统计生成相似度矩阵，构建无向图；

S5：利用广度优先遍历对无向图进行聚类处理。

2.根据权利要求1所述的地震相分析方法，其特征在于：所述的步骤S3中进行SOM聚类分析的方法为：对N组数据分别进行聚类，定义在第k小组内的聚类为：

3.根据权利要求2所述的地震相分析方法，其特征在于：所述的步骤S4的相似度分析包括以下子步骤：

S41：定义相似度，定义数据D_i与D_j的相似度为：

$P(D_i,D_j)=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{k=N}{\Σ}}N(D_{ik},D_{jk})$

S42：定义连通性，0≤P(D_i,D_j)≤1，定义连通性为：

对于情况D_i,D_j连通和D_i,D_j断开两种情况，引入离群点的概念进行计算；

S43：定义离群点：若1≤j≤N且j≠i，则D_i为离群点，

S44：将D_i视为离群点，σ为人工设置的离群点阙值，σ越大，产生的离群点越多，聚类簇越紧密，反之离群点越少，聚类簇内部相对疏松，对于离群点的处理，将其单独聚为一类或将其加入最近的一个聚类簇中；

S45：定义离群点与已有聚类簇的相似度为：

P(D_i,A_k)＝Max{P(D_i,D_j)|D_j∈A_k}，其中A_k为第k个聚类簇。

4.根据权利要求3所述的地震相分析方法，其特征在于：所述的步骤S5中利用广度优先遍历对无向图进行聚类处理包括以下子步骤：

S51：从候选集合中，选取任一数据进行广度优先遍历，遍历过程中遇到离群点，标记后暂不处理，直到遍历完毕，将遍历过的非离群点踢出候选集合，保存为新的聚类簇；

S52：判断候选集合中是否还存在非离群点，如果集合中还有非离群点，则返回步骤S51，否则进行下一步；

S53：处理离群点：遍历候选集合中的所有点，此时候选集合中没有非离群点，将离群点加入到相似度最高的已有聚类簇中或将离群点单独成一类；

S54：判断候选集合是否为空，若为空则结束，否则返回步骤S53。