一种工程物探数据融合解释方法、系统、设备及存储介质与流程

本发明涉及工程物探勘探，尤其涉及一种工程物探数据融合解释方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、工程物探是以地下地质体的物性差异为基础，通过仪器观测自然或人工物理场的变化，确定地下地质体的空间展布范围及性质。

2、单一物探方法只能测量地下介质某一种物性参数的变化，如波速、电阻率、介电常数等。由于测量数据是地下介质的综合反映，单一物性参数往往不能完全表征地下介质的特征，尤其是复杂地质条件区，加之测量的过程可能存在干扰，单一物探方法在地质解译中不可避免的存在多解性，不能完全表征地下介质的特征，无法有效满足当前工程物探勘探领域复杂地质构造及高精度解释工作的要求。

3、为了降低解释的多解性，在工程物探领域中，通常在同一测线位置采集不同方法的数据，分别解译，再基于解译成果综合分析。虽然考虑了不同方法数据的特征，但一般是一种简单组合分析法，相互验证，未能从数据层级挖掘其中更深层次的特征。解释成果是多个数据剖面，显示也不直观。

4、申请号为“2019105498730”的专利公开了“一种地球物理数据融合及成像方法、介质与设备”，在该专利中，提出了对于地球物理数据计算反射系数进行数据融合的方法，但是对于电法类、电磁法类的一些应用，计算反射系数可能无法凸显地质异常，应用场景很有限；且对于数据融合的方法的选择并没有具体的方案，无法给予实际指导。

5、因此，基于上述内容提出一种程物探数据融合解释方法。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种工程物探数据融合解释方法、系统、设备及存储介质，融合数据兼具多种数据的特征，有效降低了多解性问题，充分挖掘了不同物探方法得到的测量数据中蕴含的物性参数信息，更全面地反映了地质目标的特征，且显示也更为直观。

2、第一方面，本发明提供了一种工程物探数据融合解释方法，包括如下步骤：

3、s1、在探测区域采用不同的物探方法进行探测，获取测量数据；

4、s2、对所述测量数据进行预处理；将预处理后的测量数据转换到同一坐标系中；将在同一坐标系中的测量数据根据物探方法进行数据转换；将数据转换后的测量数据进行归一化；

5、s3、计算归一化后测量数据的相关系数；根据归一化后测量数据的相关系数、数据分布类型和数据点数选择融合方法，得到融合数据；

6、s4、对融合数据进行综合解释得到地质异常信息；

7、所述s3包括：

8、根据所述相关系数和数据分布类型选择线性或非线性融合方法；

9、根据所述数据点数选择适配处理量的融合方法。

10、进一步地，所述根据所述相关系数和数据分布类型选择线性或非线性融合方法；根据所述数据点数选择适配处理量的融合方法，还包括以下步骤：

11、s31、计算归一化后测量数据的pearson相关系数、spearman相关系数和kendall相关系数；

12、s32、绘制归一化后测量数据的直方图和密度曲线，得到数据分布类型；所述数据分布类型包括高斯分布和非高斯分布；

13、s33、统计归一化后测量数据的数据点数；

14、s34、当pearson相关系数大于第一预设值且spearman相关系数和kendall相关系数小于第二预设值，或数据分布类型为高斯分布，则采用主成分分析法进行融合，得到融合数据；

15、当pearson相关系数小于第一预设值，spearman相关系数和kendall相关系数大于第二预设值，数据分布类型为非高斯分布，数据点数少于第三预设值，则采用等距映射法进行融合，得到融合数据；

16、当pearson相关系数小于第一预设值，spearman相关系数和kendall相关系数大于第二预设值，数据分布类型为非高斯分布，数据点数多于第三预设值，则采用局部线性嵌入或自编码器方法进行融合，得到融合数据。

17、进一步地，所述将预处理后的测量数据转换到同一坐标系中，将在同一坐标系中的测量数据根据物探方法进行数据转换，包括：

18、采用二维插值的方法将预处理后的测量数据转换到同一坐标系中；

19、取不同物探方法得到的测量数据中位于重合位置的交集数据，统一分布范围；将交集数据根据物探方法进行数据转换；其中，

20、在所述二维插值的过程中将测量数据进行加密。

21、进一步地，所述数据转换用于突出交集数据的地质异常信息、建立交集数据和地质特征的相关性。

22、进一步地，通过以下公式将数据转换后的测量数据进行归一化：

23、，

24、其中，为归一化后的测量数据，为归一化前的测量数据，为归一化前的测量数据中的最大值，为归一化前的测量数据中的最小值。

25、进一步地，对所述测量数据进行预处理包括识别并去除测量数据中的干扰数据点。

26、第二方面，本发明提供一种工程物探数据融合解释系统，包括：

27、数据获取模块：用于在探测区域采用不同的物探方法进行探测，获取测量数据；

28、数据处理模块：与所述数据获取模块连接，用于对所述测量数据进行预处理；将预处理后的测量数据转换到同一坐标系中；将在同一坐标系中的测量数据根据物探方法进行数据转换；将数据转换后的测量数据进行归一化；

29、数据融合模块：与所述数据处理模块连接，用于计算归一化后测量数据的相关系数；根据归一化后测量数据的相关系数、数据分布类型和数据点数选择融合方法，得到融合数据；

30、数据解释模块：与所述数据融合模块连接，用于对融合数据进行综合解释得到地质异常信息。

31、第三方面，本发明提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器，用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器被配置为执行所述指令时，使得所述电子设备实现如第一方面所述的方法。

32、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如第一方面所述的方法。

33、本发明实施例具有以下技术效果：

34、本技术采用不同物探方法采集得到测量数据，对测量数据进行预处理，消除虚假异常；借助坐标转换、范围统一确定数据坐标及计算区域，同时，加密了数据点数，避免重合区域数据点较少情况下导致的数据信息的损失；针对不同物探方法采用了不同的数据转换方式来凸显异常，以增强数据与某些地质或岩体特征的相关性，赋予转换数据地质含义；采用归一化处理，统一数据尺度，便于后续计算；基于数据的相关系数、数据分布类型、数据点数等数据特征选择合适的融合方法将多种物探方法得到的数据融合为一个具备多种数据特征的融合数据，融合数据兼备多种物探数据中蕴含的物性参数特征，有效挖掘了数据中的地质信息，降低了解释的多解性，并能做到更直观的显示。

35、本技术针对不同的物探方法，提供了不同的数据转换方法，可以应用于更广泛的场景，提高数据融合结果的准确性。