petrel計算方差知識

petrel計算方差1）什么是螞蟻體？螞蟻體是Petrel所獨有的為了更好突出顯示斷層、裂縫等地震數(shù)據(jù)體中不連續(xù)部分的一種地震屬性體。之所以稱為螞蟻，是由于在Petrel地震數(shù)據(jù)中探測不連續(xù)的斷層或者裂縫時，采取類似螞蟻系統(tǒng)的追蹤方法來進行追蹤斷層或者裂縫。螞蟻體在突出顯示斷層或者裂縫方面具有較好的作用。2）螞蟻體工作流程主要分為四步，如圖1.59-1所示：（1）地震數(shù)據(jù)處理；（2）邊界探測；（3）邊界增強；（4）斷層提取。3）地震數(shù)據(jù)處理主要有中值濾波（MedianFiltering），構(gòu)造平滑（StructuralSmooth），高斯空間濾波（GaussianSpatialFiltering），帶通濾波（BandpassFiltering）等方法。應(yīng)用這些方法目的都是為了去除原始地震數(shù)據(jù)中的隨機噪聲，從而可以增強地震同相軸的橫向連續(xù)性，同時將斷層等邊界部位良好的保存下來。這幾種方法是對地震數(shù)據(jù)突出斷層顯示的良好處理。（1）中值濾波（Median）中值濾波是一種能夠很好的保存斷層等邊界特征的地震屬性，對去除高振幅的隨機噪聲效果比較好（對處理椒鹽噪聲效果也比較好）。因此中值濾波經(jīng)常用于保留斷層等邊界特征，并對邊界之間進行平滑的屬性。一般中值屬性濾除的主要為快速變化的信號，這些快速變化的信號可能會對雜亂屬性的提取如混沌體和振幅對比體的提取產(chǎn)生一些無效的效應(yīng)。中值濾波的提取主要有三個參數(shù)，分別為在三個方向上的濾波窗口的大小，一般可以應(yīng)用采樣點數(shù)來定義濾波的窗口大小。算法在計算時迭代計算輸入數(shù)據(jù)體，對于每個采樣點，收集其濾波窗口范圍內(nèi)的臨近點并輸出其中值。注意：中值濾波并不適用于地震數(shù)據(jù)的濾波，因為可以導(dǎo)致一些高頻的噪聲（例如陡峭的邊界），而這些高頻噪聲在帶寬有限的數(shù)據(jù)中是不存在的。不過中值濾波對壓制隨機噪聲是非常有效的。（2）構(gòu)造平滑是對地震數(shù)據(jù)信號的平滑處理，從而能夠增強地震同相軸的連續(xù)性。其主要的組成部分傾角和方位角的計算可以用來確定局部構(gòu)造。然后會沿著構(gòu)造的方向來進行高斯平滑。DipGuiding：決定平滑的方向是否沿著構(gòu)造的方向不勾選：進行常規(guī)的三維高斯平滑勾選：沿著構(gòu)造的方向進行高斯平滑EdgeEnhancement：是否突出顯示邊界的選項FilterSize（濾波窗口大小）：控制用于估計構(gòu)造平滑的橫向地震道數(shù)和縱向采樣點數(shù)。其值為高斯濾波的標(biāo)準(zhǔn)差。設(shè)定的值越大，橫向上地震道數(shù)和垂向上采樣點數(shù)會越多。根據(jù)其設(shè)定原理，一般其影響范圍為以其位置為中心兩側(cè)的兩倍的地震道數(shù)。如值設(shè)定為1.5時，兩側(cè)會各有3道參與運算，總共7道參與實際運算。此外，構(gòu)造平滑體對于水平亮點的成像顯示也非常有效。運用不帶傾角校正的構(gòu)造平滑體，一些水平特征如流體界面可以突出顯示出來。（3）高斯空間濾波（GaussianSpatialFiltering）高斯濾波實質(zhì)上是一種信號的濾波器，高斯濾波高斯濾波其用途是信號的平滑處理，我們知道數(shù)字圖像用于后期應(yīng)用，其噪聲是最大的問題，由于誤差會累計傳遞等原因，很多圖像處理教材會在很早的時候介紹Gauss濾波器，用于得到信噪比SNR較高的圖像（反應(yīng)真實信號）。與此相關(guān)的有Gauss-Lapplace變換，其實就是為了得到較好的圖像邊緣，先對圖像做Gauss平滑濾波，剔除噪聲，然后求二階導(dǎo)矢，用二階導(dǎo)的過零點確定邊緣，在計算時也是頻域乘積=>空域卷積。濾波器就是建立的一個數(shù)學(xué)模型，通過這個模型來將圖像數(shù)據(jù)進行能量轉(zhuǎn)化，能量低的就排除掉，噪聲就是屬于低能量部分。由于高斯函數(shù)的傅立葉變換仍是高斯函數(shù),因此高斯函數(shù)能構(gòu)成一個在頻域具有平滑性能的低通濾波器?？梢酝ㄟ^在頻域做乘積來實現(xiàn)高斯濾波。均值濾波是對信號進行局部平均,以平均值來代表該像素點的灰度值。矩形濾波器(AveragingBoxFilter)對這個二維矢量的每一個分量進行獨立的平滑處理。通過計算和轉(zhuǎn)化,得到一幅單位矢量圖。這個512×512的矢量圖被劃分成一個8×8的小區(qū)域,再在每一個小區(qū)域中,統(tǒng)計這個區(qū)域內(nèi)的主要方向,亦即將對該區(qū)域內(nèi)點方向數(shù)進行統(tǒng)計,最多的方向作為區(qū)域的主方向。于是就得到了一個新的64×64的矢量圖。這個新的矢量圖還可以采用一個3×3模板進行進一步的平滑。（4）帶通濾波（Bandpassfiltering）對地球物理信號進行處理的過程中，濾去高、低頻信號，保留中頻信號的濾波方法叫帶通濾波。4）邊界探測（1）混沌體（Chaos）地震數(shù)據(jù)體中的混沌信號是測量缺少傾角和方位角組織結(jié)構(gòu)的一種估計方法?；煦珞w可以受天然氣運移路徑、鹽體侵入等的影響，用來將雜亂的信號特征進行分類?；煦珞w其屬性值介于0-1之間。SigmaX,SigmaYandSigmaZ：XYZ方向上的sigma值是用來計算地震數(shù)據(jù)雜亂程度的窗口大小，其值越大，結(jié)果越平滑。混沌體可以用來進行斷層、裂縫成像，和地震雜亂特征的分類。同時混沌體可以反映一些局部地質(zhì)特征，由于其可能會受到天然氣運移路徑，鹽體侵入，礁相構(gòu)造，河道充填等的影響。（2）方差體（Variance）在地震信號中估算局部方差的法。可以應(yīng)用垂向平滑進行去噪處理，對于邊界探測非常有用。濾波長度（InlineCrossline范圍）：濾波長度控制著水平方向上用來估算方差的地震道數(shù)，其值越大，地震道數(shù)越多，一般情況下，Inline和Crossline方向上的濾波長度設(shè)定為同樣值。最大值11，最小值1，默認值3。垂向平滑（毫秒）：垂向平滑控制了進行水方差計算的上連通程度。大值（大于80ms）可以有效減少噪聲，但是同時對于邊界清晰度的涂抹較為嚴(yán)重。其最優(yōu)長根據(jù)數(shù)和目標(biāo)體的不同而不同，但一般32-64ms是一個比較理想的起始值。最小0，最大值200，默認值15。傾角校正：方向性參數(shù)可以添加到差體的計算當(dāng)中。這應(yīng)用主成分分析功能（PCA），而其主成分為傾角估計方法。其值越大，結(jié)果平滑。最小值0，最大值5，默認值1.5。平面可信度控制：傾角度到的算法會沿著某一平面計算方法，并估其相應(yīng)的傾角的可信度，計算出來的可信度高于所設(shè)定值地方應(yīng)用傾角督導(dǎo)，低標(biāo)設(shè)定值的地方應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的水平方向方差計算方法。方差體可以用于探測邊界，例如水平向上同相軸振幅的不連續(xù)性。如果應(yīng)用短計算窗口，方差體對于一些地層沉積特征具有良好反映，例如礁相、河道、決口扇等。應(yīng)用傾角督導(dǎo)的方差體探測斷層比較明顯，而非傾角督導(dǎo)的方差對于地沉積特征（如河道）反映則好。（3）傾角偏差（DipDeviation）用來追蹤沿著某一方向的信號的快速變化，使邊界或者尖滅等可視化。截斷角度（Thresholdangle）這個參數(shù)會刪除計算出來小于截斷角度的傾角偏差。它能夠增強顯示大的偏差。例如在據(jù)中遇到斷層距顯示。最小值0，最大值90，默認值0。傾角偏差屬性對于處理消極大陸邊緣的塑性巖石比較有效，在那些地方斷層的下降盤可以看到明顯傾角。（4）螞蟻體（AntTrack）螞蟻體在初始時會使用代理（螞蟻）來去設(shè)定相應(yīng)的搜索范圍與方向，代理會沿著所設(shè)定的方向去估算斷層，代理（螞蟻）其在估算斷層的時候其最大偏差為搜索方向的15%。消極螞蟻（PassiveAnt）：是一種保守的估計斷層方法，只會沿著信號較強的方向進行估計，對于區(qū)域斷層估計比較有效。積極螞蟻（AggressiveAnt)：允許螞蟻以更加靈活的方式去探測斷層，對于探測主要大斷層和小斷層比較有效。對于螞蟻體有以下幾個參數(shù)需要設(shè)定。A.Initialantboundary(numberofvoxels)B.AnttrackdeviationC.Antstepsize(numberofvoxels)D.IllegalstepsallowedE.LegalstepsrequiredF.StopcriteriaInitialantboundary(numberofvoxels)初始邊界初始邊界是確定螞蟻分布的參數(shù)，決了每只螞蟻的搜索半徑。此參數(shù)決定著螞蟻體提取的計算時間，由于其值決定了地震數(shù)據(jù)體中的螞蟻分布量。如果只是為了在螞蟻體中探測區(qū)域大斷層，可以將此參數(shù)設(shè)定的相對大一些（5-7個像素），如果想在螞蟻體中提取更加小的斷層或裂縫，則建議將其值設(shè)定較小一些（3-4個像素）。一般來講，將此參數(shù)設(shè)定為小于3個像素，并不能給提取的螞蟻體增加更詳細信息。初始半徑其值以像素來定義，如果螞蟻在搜索半徑內(nèi)搜索不到局部最大或者在搜索半徑內(nèi)做出沿著某一方向搜索，則螞蟻會被消滅。最小值：1最大值：30默認值：消極為7，積極為5Anttrackdeviation螞蟻追蹤偏差螞蟻追蹤偏差控制著螞蟻在追蹤過程中偏離局部最大的程度，螞蟻在追蹤過程會假設(shè)為一平面，其偏差最大為偏離其初始方向15度。這種方法允許螞蟻可以接受下一步在其預(yù)測位置的兩側(cè)任意一側(cè)一個像素的局部最大位置。如果局部最大在螞蟻的步長范圍之外，那么其螞蟻追蹤參數(shù)則會起作用。如果局部最大偏離螞蟻搜索的平面較大，則螞蟻不能夠追蹤到他們。因此，其參數(shù)會允許螞蟻偏離局部最大。從而可以使得螞蟻沿著構(gòu)造的方向追蹤更長距離。值為1時允許螞蟻在其有效步長范圍內(nèi)偏離一個像素來去搜索局部最大。如果局部最大沒有找到，則認為螞蟻的搜索為無效的步長。如果搜索到局部最大，離局部最大最近的位置則認為為有效的步長。螞蟻追蹤偏差其參數(shù)控制著螞蟻在有效步長范圍內(nèi)能夠找到局部最大值搜索偏離可能的像素數(shù)。如果能找到其最大值，則其最近的有效步長則會應(yīng)用。最小值0，最大值3，默認值2。Antstepsize(numberofvoxels)螞蟻步長（以像素數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)）這個參數(shù)定義了螞蟻在每次搜索的時候每次步長搜索的像素數(shù)。這個參數(shù)越大，則螞蟻搜索的距離越遠，但是這會導(dǎo)致結(jié)果的精度下降。最小值：2；最大值：10；默認值：3這個參數(shù)決定了螞蟻在一步搜索時能夠在多遠范圍內(nèi)搜索局部最大。Illegalstepsallowed允許的無效步長允許的無效步長定義了螞蟻在找不到邊界值（斷層）時其能夠繼續(xù)追蹤距離（以數(shù)來丈量）?？梢越邮艿倪吔缰担〝鄬樱┮馕吨业骄植孔畲蟆＠?，螞蟻目前在一有效的位置上，但是其前方一個步長內(nèi)并沒找到局部最大，這在搜索搜索過程中記為一個無效步長。應(yīng)用之前定義的初始搜索方向，螞蟻會繼續(xù)往下搜索下一個步長，如果還沒有找到局部最大，則記為第二個無效步長。如果這時允許的步長數(shù)設(shè)置為1，那么螞蟻會停止沿著當(dāng)前方向的搜索。如果找到了有效的局部最大，則螞蟻會記錄這時路徑，此路徑包括有效的位置（局部最大）和無效的位置。無效的步長只當(dāng)有效的步長記錄完畢之后才會計算出來。允許的無效步長決定了螞蟻如果沒有知道局部最大時可以繼續(xù)搜索距離（以步長數(shù)計）。最小值：0；最大值：3；默認值：消極的螞蟻為1，積極的螞蟻為2；Legalstepsrequired需要的有效步長數(shù)需要的有效步長數(shù)控制了如何將搜索到連續(xù)斷層與無方向噪聲所區(qū)分開。此參一般允許的無效步長數(shù)一起使用。此參數(shù)可以表達為包含有效斷層邊界值的步長個數(shù)。例如，在螞蟻前方搜索到一個有效的斷層邊界，此時記為1個有效步長，如果螞蟻繼續(xù)往前，并遇到了另外一個有效的斷層邊界，此時記為第2個有效步長。如果此時將參數(shù)定義為2，則螞蟻追蹤會認為這是有效的并將其記錄下來。如果此時參數(shù)設(shè)置為3，而螞蟻在其前方并沒有找到效的斷層邊界，此時螞蟻總共找到了兩個有效步長，因次此次搜索追蹤認為其不是一條斷層，因此在輸出的結(jié)果中也不會記錄。有效的步長數(shù)這個參數(shù)定義了螞蟻可以繼續(xù)搜索追蹤的含有有效斷層邊界的步長的個數(shù)。Stopcriteria停止標(biāo)準(zhǔn)停止標(biāo)準(zhǔn)是指在螞蟻的整個搜索生命（搜索空間）中無效步長所占百分比。當(dāng)螞蟻在搜索追蹤過程中記錄有效步長和無效步長的個數(shù)逐漸增多，并且無效步長的個數(shù)距離達到螞蟻搜索范圍的一定比例時，我們就不能夠確定所搜索追蹤出來的結(jié)果是不是一條有效的斷層，因此我們設(shè)定此停止標(biāo)準(zhǔn)比例來停止此次搜索追蹤。螞蟻的搜索停止標(biāo)準(zhǔn)可以使螞蟻在其無效步長在總路徑中的個數(shù)超出預(yù)定的百