一种重复地震识别方法、装置、介质及设备与流程

本发明涉及数据处理领域，特别是涉及一种重复地震识别方法、装置、介质及设备。

背景技术：

1、在实验室中进行断层摩擦实验模拟地震的孕震发震过程时，需要使用声发射监测系统对断层摩擦过程中产生的微破裂和粘滑现象进行精确识别和有效捕捉。在地震研究中，速度弱化材料与速度强化材料同时存在的情况时，常常出现断裂带不同区域显著的力学性质差异，并常出现重复地震，这些重复地震是指发生在同一断层位置上震级和复发间隔接近，波形与震源机制均高度相似的地震。实验室地震物理模拟这种重复地震现象需要精确的声发射信号识别技术和重复地震的识别分类技术，但是这种微破裂的高频信号具有能量低、衰减耗散快、所混噪声水平较高的特点，实际操作中较难对实验室地震研究中的重复地震进行准确的捕捉和识别。

2、为了准确识别出重复地震，现阶段通常基于采集到的地震波形，确定波段聚类方式、聚类参数、起始层位、层位偏移量以及滑动时间窗的大小，利用滑动时间窗对待研究层段的地震属性数据进行聚类，确定待研究层段中各个层位的样本点所属的类别，然后按照空间相似度对相邻层位的聚类结果进行统一，基于聚类结果完成重复地震的识别。但是上述方法在对地震波形进行聚类时，聚焦于地震波形中相邻波峰之间的样本点个数，基于滑动时间窗对地震波形进行局部波形分析，无法实现对地震波形的整体波形分析，导致地震波形的聚类结果的准确性较差，进而导致重复地震的识别准确性较低。

3、因此，如何提高重复地震的识别准确性成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种重复地震识别方法，该重复地震识别方法包括如下步骤：

2、s100，获取候选地震波形集合c＝{c1，c2，……，cu，……，cp}和预设的标准波形模板集合d＝{d1，d2，……，dv，……，dq}，其中，cu是指第u个目标时间点对应的候选地震波形，dv是指第v个标准波形模板，u＝1，2，……，p，p是指目标时间点的总数量，v＝1，2，……，q，q是指标准波形模板的总数量。

3、s200，根据c和d，获取到c对应的第一波形相似度集合e＝{e1，e2，……，eu，……，ep}，其中，cu对应的第一波形相似度列表eu＝{eu1，eu2，……，euv，……，euq}，euv是指cu和dv之间的波形相似度。

4、s300，根据e对p个候选地震波形进行分组，获取到w1个第一聚类集合，其中，每个第一聚类集合中包括若干个候选地震波形，且每个第一聚类集合对应的重复地震类别与对应的标准波形模板集合对应的重复地震类别一致。

5、s400，根据c，获取到c对应的波形分析数据集合h＝{h1，h2，……，hu，……，hp}，其中，cu对应的波形分析数据hu＝{t1u，t2u，fu，gu}，t1u是指cu对应的初始波动时间，t2u是指cu对应的波动结束时间，fu是指cu对应的最大频率峰值，gu是指cu对应的拐点数据集合，gu＝{gu1，gu2，……，gur，……，gur}，cu的第r个拐点数据gur＝{gur1，gur2}，gur1是指cu的第r个拐点对应的时间，gur2是指cu的第r个拐点对应的频率。

6、s500，获取预设的权重集合z＝{z1，z2，z3，z4}，根据z对h进行聚类，获取到w2个第二聚类集合，其中，z1是指初始波动时间对应的第一权重，z2是指波动结束时间对应的第二权重，z3是指最大频率峰值对应的第三权重，z4是指拐点数据对应的第四权重，每个第二聚类集合中包括若干个候选地震波形。

7、s600，根据w1个第一聚类集合和w2个第二聚类集合，获取到每个第一聚类集合对应的第三聚类集合，并将每个第一聚类集合对应的重复地震类别，确定为对应的第三聚类集合对应的重复地震类别。

8、本发明还提供了一种重复地震识别装置，该重复地震识别装置包括：

9、数据获取模块，用于获取候选地震波形集合c＝{c1，c2，……，cu，……，cp}和预设的标准波形模板集合d＝{d1，d2，……，dv，……，dq}，其中，cu是指第u个目标时间点对应的候选地震波形，dv是指第v个标准波形模板，u＝1，2，……，p，p是指目标时间点的总数量，v＝1，2，……，q，q是指标准波形模板的总数量。

10、相似度计算模块，用于根据c和d，获取到c对应的第一波形相似度集合e＝{e1，e2，……，eu，……，ep}，其中，cu对应的第一波形相似度列表eu＝{eu1，eu2，……，euv，……，euq}，euv是指cu和dv之间的波形相似度。

11、波形分组模块，用于根据e对p个候选地震波形进行分组，获取到w1个第一聚类集合，其中，每个第一聚类集合中包括若干个候选地震波形，且每个第一聚类集合对应的重复地震类别与对应的标准波形模板集合对应的重复地震类别一致。

12、波形分析模块，用于根据c，获取到c对应的波形分析数据集合h＝{h1，h2，……，hu，……，hp}，其中，cu对应的波形分析数据hu＝{t1u，t2u，fu，gu}，t1u是指cu对应的初始波动时间，t2u是指cu对应的波动结束时间，fu是指cu对应的最大频率峰值，gu是指cu对应的拐点数据集合，gu＝{gu1，gu2，……，gur，……，gur}，cu的第r个拐点数据gur＝{gur1，gur2}，gur1是指cu的第r个拐点对应的时间，gur2是指cu的第r个拐点对应的频率。

13、波形聚类模块，用于获取预设的权重集合z＝{z1，z2，z3，z4}，根据z对h进行聚类，获取到w2个第二聚类集合，其中，z1是指初始波动时间对应的第一权重，z2是指波动结束时间对应的第二权重，z3是指最大频率峰值对应的第三权重，z4是指拐点数据对应的第四权重，每个第二聚类集合中包括若干个候选地震波形。

14、重复地震识别模块，用于根据w1个第一聚类集合和w2个第二聚类集合，获取到每个第一聚类集合对应的第三聚类集合，并将每个第一聚类集合对应的重复地震类别，确定为对应的第三聚类集合对应的重复地震类别。

15、本发明还提供了一种非瞬时性计算机可读存储介质，非瞬时性计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现上述的重复地震识别方法。

16、本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和上述的非瞬时性计算机可读存储介质。

17、本发明至少具有以下有益效果：通过获取候选地震波形集合c、预设的标准波形模板集合d和预设的权重集合z，根据c和d，获取到c对应的第一波形相似度集合e，根据e对p个候选地震波形进行分组，获取到w1个第一聚类集合，考虑了候选地震波形和标准波形模板在整体波形上的相似性，进行候选地震波形和标准波形模板的匹配，提高了第一聚类集合的准确性；根据c，获取到c对应的波形分析数据集合h，根据z对h进行聚类，获取到w2个第二聚类集合，考虑了候选地震波形的局部波形特征，进行候选地震波形之间的聚类，提高了第二聚类集合的准确性；根据w1个第一聚类集合和w2个第二聚类集合，获取到每个第一聚类集合对应的第三聚类集合，并将每个第一聚类集合对应的重复地震类别，确定为对应的第三聚类集合对应的重复地震类别，综合第一聚类集合和第二聚类集合之间的匹配性，综合考虑了候选地震波形和标准波形模板在整体波形上的相似性，以及候选地震波形的局部波形特征，提高了第三聚类集合的准确性，进而提高了重复地震的识别准确性。