变差函数

摘要： 为提高遥感影像变质矿物提取精度,提升变质带的识别效果,以甘肃北山ASTER影像为研究区,结合了比值运算、多尺度分割、随机森林分类法进行变质矿物提取.?首先,通过矿物特征性光谱特征构造比值运算公式、进行影像增强;然后,对增强影像进行基于光谱及变差函数的多尺度分割;接着,采用随机森林法提取目标矿物;最后,通过野外勘查、采样、薄片鉴定进行精度评价.?结果表明,黑云母、白云母、角闪石在ASTER影像上具有鉴定性特征,提取精度分别为85.4088％、84.7640％和85.7308％;其他含量较少的变质矿物提取精度可达到60％以上.?多尺度分割能充分利用矿物的丛集特征;变差函数纹理能增强形态特征对矿物的区分能力;随机森林分类法对矿物混合引起的噪声不敏感、提取结果稳定.

摘要： 为了识别致密储层隔夹层、认识其发育规律、优选建模方法及变差函数,以七里村油田柴上塬区长6段为例,综合岩心、测井、录井、薄片等资料分析研究区隔夹层类型、沉积特征以及分布特征,结合压汞、测井等资料确定隔夹层的岩电特征及判别方法,分析密井网条件,优选致密储层隔夹层建模中的变差函数,最后采用密井网测井资料验证建模结果的准确性。研究结果表明,研究区主要发育泥质隔层及泥质、钙质、物性夹层,采用自然伽马、自然电位、声波时差、电阻率测井曲线可以有效区分夹层性质,结合实际地质论证的建模方法与变差函数特征值使建模结果更加符合实际地质情况。

摘要： 针对密井网储层建模存在的井震相关系数区域差异性大、井资料分布多峰及无法实现多源信息共同约束等问题,为充分应用地震反演、地层切片、砂体空间展布、测井数据等储层信息,研究了井震联合多级约束储层建模技术。在分区变差函数、空变概率密度函数、相区域的多重约束下,利用地质统计反演信息和井信息之间的条件关系,对地震信息进行细化,提高储层模型纵向分辨能力;同时以地层切片等信息为横向约束,进一步提高砂体横向展布的描述精度。该技术在孤东油田密井网区进行了应用,在相控模式下对地震反演体进行了匹配处理,处理后的地震数据与井数据分布范围一致;分相生成概率密度函数有效缩小了概率密度分布范围,消除了数据分布的多峰现象;通过数据加权将多个储层约束数据融合成一个三维趋势体。最终综合测井、地震反演和井震联合砂体描述成果,在沉积微相认识控制下,建立了高精度储层模型,提高了砂体边界识别能力和薄砂体的预测精度,识别精度可达0.5m,同时实现了隔夹层的精细刻画。该技术对于提高密井网整装油藏的开发水平具有重要意义和良好的推广价值。

摘要： 以水平井开发的砂砾岩储层在地质表征方面存在诸多问题:水平井多钻遇优质储层,其数据存在样本偏差,建模结果可信度低;砂砾岩相变快,以常规手段通过水平井测井资料识别岩石相存在困难;水平井数据以“串数据”格式为主,导致作为随机建模关键控制要素的变差函数不收敛。为此,以东营凹陷盐家油田盐227块为例,提出了一套基于水平井资料的砂砾岩储层岩石相建模方法,包括水平井资料预处理、岩石相自识别、水平井资料随机建模等。研究表明,以“向量角抽稀”的方法对水平井测井曲线进行数据抽稀,可以有效解决数据样本偏差问题;以深度学习的卷积神经网络为手段,通过数据自识别的方法,能够建立可信度较高的岩石相识别结果;通过“变差椭圆”的方法,能够解决水平井资料变差函数不收敛的问题,得到有效的主次变程。

摘要： 运用地统计学和地理信息系统(GIS)相结合的方法,探讨西藏甲玛斑岩矿床Cu品位在-50～-275m间六个不同平面上的空间分布特征.结果表明:Cu品位在六个平面具有中等异质性,变异系数为49.12％～74.57％;-50m、-100m、-150m平面具有强烈的空间相关性,-225m、-250m和-275m平面具有中等的空间相关性,表明-150m平面以上Cu品位空间分布主要受结构性因素的影响,而-225m平面以下则主要受结构性因素和随机性因素的共同影响;Cu品位在不同平面的矿化区随着深度的增加从分散状向东南方向逐渐连通,有明显的空间聚集性.本研究结果可为该矿区进一步成矿预测提供参考.

摘要： 针对传统的茶区提取主要依靠人工野外勘测方法,需要耗费大量的人力物力,时效性差,精度低,不能及时有效地获取茶区空间分布信息,同时茶区在光谱特征上与林地、梯田等具有极强的相似性,茶种植区的遥感识别工作难度高等问题,提出了一种面向对象结合变差函数的茶种植区自动提取方法.为了解与动态监测茶的种植情况,选取位于贵州省铜仁市的4块矩形区域作为研究区.首先,采用面向对象的方法,构建分类规则集,剔除包括道路、建筑物、水体在内的非植被区域;然后,利用茶种植区与其他植被区域的变差函数纹理特征差异,构建决策树分类模型,选择最合适的纹理提取窗口尺寸,最终实现茶种植区域信息自动提取.实验结果表明,该方法可以准确识别茶种植区的空间分布情况(生产者精度为74.50％,用户精度为83.69％),为茶种植区自动提取提供了一种新的有效方法,可以为茶种植区监测与管理提供有效手段与科学依据.

摘要： 哈拉哈塘地区在二叠系发育大规模火山活动,该区在二叠系地震剖面上各类火成岩的频率、振幅及同相轴的连续性具有较大差异.综合利用测井、地震等资料,针对该区火成岩及构造特点,利用地质统计学反演对该区火成岩进行参数分析,对反演结果进行质控及效果分析,控制地质统计学反演结果的相对误差在2.56％之内,实现了该区二叠系火成岩精细速度建模.研究结果表明,地质统计学反演相比约束稀疏脉冲反演在垂向分辨率及火成岩细节方面的刻画效果明显提高,对精确识别火成岩具有重要意义.

摘要： 针对传统去雾处理复原得到的图像清晰度和对比度较低、整体颜色偏暗的问题,提出了一种改进的图像去雾方法,应用于海上含雾图像处理中.首先,获取含雾图像的暗通道及最小值图像,将含雾图像转换到HSV颜色空间计算各个像素点的颜色衰减率,对其按降序排序取前10％中的最小值作为亮暗部分界阈值,据此计算出HSV暗部图像区域(IHSV_dark).通过引入变差函数来判断像素点是否来自于高亮区域,并获得基于变差函数的变差暗部图像区域(IVAM_dark).对两个暗部图像区域做并运算,得到用于估计暗区域大气环境光值的暗部图像Idark.将像素值进行递减排序,选取前1‰的像素点所对应雾化降质图像像素点集合的平均值作为Adark的值.其次,提出一种基于多级权重相对总变差模型的去纹理方法,对最小值图进行滤波作为粗估计的透射率图,并使用透射率函数对其进行调整,弱化亮部图像的去雾,增强暗部图像的去雾.最后,提出一种最小方差中值引导滤波算法对调整后的透射率进行优化,根据雾天图像降质模型得到复原后的清晰图像.实验结果表明,提出的算法与基于暗通道先验理论以及融合变差函数和形态学滤波的去雾算法相比,获得的复原图像信息熵、平均梯度、对比度及雾霾浓度评价指标(FADE)等指标均有显著提升,更加清晰.

摘要： 基于传统地质统计学的综采工作面煤层赋存形态三维建模的基础是Kriging插值算法,但其选择并拟合的变差函数模型并不能较好地反映实际的地质特征与空间数据的变化趋势.对此,本文提出UPSO-Kriging插值法:针对PSO算法存在的收敛速度慢、易陷入局部解等问题,优化算法,将优化的PSO算法(UPSO)引入Kriging插值中求解变差参数,拟合出变差函数模型,实现工作面煤层结构中各层的高程值预测;在此基础上,基于规则网格法建立DEM数字高程模型,运用Three.js实现了综采工作面煤层赋存形态三维可视化,可为煤炭企业的透明、智能、分质开采提供科学依据.

摘要： 为了提高三维地质模型与地质认识耦合程度,提出一种基于地质约束的致密储层地质建模思路:结合区域构造背景,精细研究构造特征,建立地层格架;确定砂岩、泥岩、夹层的地球物理响应特征;建立地质知识库;优选建模方法与分析变差函数特征值;建立精细地质模型.以七里村油田柴上塬区为例,综合利用录井、测井、产量等实测资料及压汞等实验测试资料,对密井网砂体连井剖面进行精细研究,明确砂体、隔层空间分布规律及储层物性特征,基于地质认识建立地质知识库,针对研究区储层非均质性强的特征,提出变差函数选取、特征值分析方法.基于地质约束的建模结果显示,建模地质储量与油田容积法计算的地质储量仅相差1.2％,孔隙度、渗透率、含油饱和度分布特征建模前后一致.

摘要： 由于海山富钴结壳分布受控于水深,传统基于"距离－方向"的变差函数无法表达其空间自相似性或各向异性.为了利用地质统计学方法估计海山富钴结壳资源,本文提出一种全新的适合海山富钴结壳空间分布特征的变差函数方法.该方法包括:初步定义以海山富钴结壳数据为模型的3D表面随机变量;提出基于"距离－坡度"或"距离－相对水深"的实验变差函数方法;给出与之相匹配的理论变差函数模拟方法.将该方法示范应用于某海山富钴结壳厚度的空间估计,估计效果表明:这种新变差函数方法,计算出的实验变差函数和理论变差函数,能较好地反映富钴结壳厚度的空间自相似性和坡度差异性,代入Kriging方程后,成功地估计出海山富钴结壳厚度的空间分布.

摘要： 地质统计学在储量计算方面的应用使储量计算工作实现了电子计算机化.近年来,在矿床勘探和储量计算中地质统计学的应用日益受到人们的重视.本文综合国内外地质统计学中数学方法的研究,将介绍地质统计学的基本工具一变差函数的方法和克里格方法在矿床勘探中和矿产储量计算中的一些应用.变差函数是研究区域化变量的工具,并且也能够反映区域化变量的空间变化特征,是建立精细三维地质模型的关键.地质现象通常可用一个或多个变量的空间分布来表征,这种要考虑空间位置的变量称之为"区域化变量".它和随机变量的区别在于它既具有随机性又具有结构性.实践证明,许多地质变量均具有区域化变量的二重属性,此区域化变量理论更能揭示出地质变量的本质,运用这个理论来研究地质交量势必能得到某些新的重要信息.

摘要： 延安气田YQ2-Y128区块上古生界盒8-山西组致密砂岩气藏非均质性强、单井井距大、含气井段长,地质建模难度大.调研国内外气田随机地质建模方法,优选人机交互沉积相控的思路.通过区块的地质认识,以测井解释单井相数据为基准,以人工绘制各层的沉积微相图作为约束条件,在变差函数分析的基础上,采用序贯指示模拟方法构建了沉积微相模型;并在相控的基础上,采用序贯高斯模拟方法建立了储层属性模型.通过新钻井验证,该方法建立的地质模型增强了井间砂体预测的精度,提高了三维地质模型的可靠性,为天然气开发提供更可靠的地质依据.

摘要： 风功率波动是实现大规模风电并网最主要的障碍.电力系统必须采用互补能源和相关的控制策略,来平抑大规模的风电注入电网时产生的波动.为了更好的平抑波动,风速的变化率是一个关键的信息.在本文中,引入基于小波变换的瞬时变差函数来测量风速的变化率.基于变差函数的时间序列,进行了一些统计分析.分析有助于更好地了解风速变化率的一些特性,如是否可以得到未来风速变化率预报.

摘要： 地质统计学是用于模拟土体固有空间变异性的方法之一,以变差函数为工具,采用Kriging插值提供未采样点处土工参数值的最优线性无偏估计.将地质统计学方法应用于宿-新(宿迁至新沂)高速公路某试验段内孔压静力触探(piezocone penetration test,CPTU)锥尖阻力qt空间变异性研究中,采用回归分析移除数据中的趋势项,从而获得具有弱平稳性的残差数据.指数型理论变差函数能够准确描述试验段内土体的连续空间变异性特征.根据估计结果,试验段内锥尖阻力qt残差的变程具有显著各向异性,在水平方向和竖直方向分别为4.05m和1.2m.采用普通Kriging插值结合趋势分析,绘制了qt在试验段的空间分布图和平面投影图,用于指导工程实践.结果表明,普通Kriging插值的估计结果能够与试验段内实测资料形成较好的对比,仅仅在部分极值变化和远离采样点的位置处估计值可靠性会降低.

摘要： 在传统地质现象的表达中，通常都是以计算机二维平面、剖面图，甚至是手绘制图的方法来表示地质勘探的结果，但这种方式存在着很多的弊端，促使三维地质建模技术迅速发展。地质统计学弥补了经典统计学的不足，本文将变差函数（又称变异函数）这一反映空间变化特征的工具和针对非参数和无分布的区域化变量提出的一种指示克里格引入，介绍了这两种地质统计学的表示方法、使用范围和其优越性，并通过南泥湖-三道庄矿区钼矿的实例进行具体分析。

摘要： 岩体参数具有结构性和随机性的空间变异特征，其导致岩体参数具有不确定性。本文结合某地下工程的地质勘探资料、试验洞量测资料，一方面通过应用地质统计学理论建立岩体参数变异数学模型，优选出理想实验变差函数参数值，实现岩体参数的普通克立格估计，求得试验洞区域岩体弹性模量值；另一方面，假设初始地应力成线性分布，应用位移反分析方法求得试验洞相邻围岩弹性模量值；且通过应用三元件模型，求出试验洞相邻围岩粘弹性参数值，结果表明两种方法结果相对误差仅1.27%。

摘要： 遥感影像中水体所表现的纹理相对其他地物较光滑且连续，这一特点对水体提取具有现实意义。本文水体以SPOT 5遥感影像为研究对象，基于地统计学变差函数的方法对影像的纹理特征进行了提取，并辅以影像的光谱特征进行了研究区地物的分类，实现了水体信息的自动提取。同时，将该方法和植被指数法、光谱特征提取方法等水体提取的结果进行了对比分析，结果表明，该方法水体提取精度较好，具有较高的实用价值．

摘要： 在地质导向现场服务过程中,邻井建立的导向模型通常无法反映出水平段储层的横向非均值性,当然就无法预测钻头前的地层物性,而常规测井约束反演又受限于地震频带,无法做出高分辨率的地震反演结果,根据以上信息提出的钻井调整方案就带有很大误差.为了弥补储层预测的不足,引入基于地质统计学的地震反演算法.它把地质统计学理论引入到地震反演中来,在反演中加入地质信息,融合了随机概率分布理论,拓宽了地震频带.反演后的成果应用于地质导向现场跟踪服务,取得了很好的效果。

摘要： 在地质导向现场服务过程中,邻井建立的导向模型通常无法反映出水平段储层的横向非均值性,当然就无法预测钻头前的地层物性,而常规测井约束反演又受限于地震频带,无法做出高分辨率的地震反演结果,根据以上信息提出的钻井调整方案就带有很大误差.为了弥补储层预测的不足,引入基于地质统计学的地震反演算法.它把地质统计学理论引入到地震反演中来,在反演中加入地质信息,融合了随机概率分布理论,拓宽了地震频带.反演后的成果应用于地质导向现场跟踪服务,取得了很好的效果。

摘要： 本发明公开了融合变差函数和颜色衰减先验的图像去雾方法，首先获取雾霾天气下交通图像；然后将得到的RGB颜色空间的雾化降质图像转换到HSV颜色空间，求取颜色衰减先验下的天空区域，并用变差函数判断出图像的天空区域；接着根据两者所判断出的天空区域求取图像大气环境光值及场景透射率；最后根据大气散射模型对图像进行处理，再使用自动色阶法对图像色彩进行矫正后，输出处理后的雾化降质图像。本发明在选取图像大气环境光值及场景透射率相比于传统方法有很大的优势，复原后图像失真较小，对图像的进一步处理以及准确获取图像信息有着重要的意义。

摘要： 一种基于变差函数及孔隙度的多孔介质表征单元体确定方法，涉及图像处理技术领域，所解决的是确定表征单元体的技术问题。该方法先根据多孔介质体的三维结构图，绘制多孔介质体的孔隙在三维直角坐标系中的变差函数曲线；再根据多孔介质体的三维结构图的分辨率，计算出变差函数曲线的变程在三个坐标轴上的长度，并以该三个长度为长、宽、高构建一个长方体模板；然后将该长方体模板在多孔介质体的三维结构图内部遍历，根据长方体模板内所包含的多孔介质的孔隙度与多孔介质体的整体孔隙度的差值来确定实际的表征单元体。本发明提供的方法，可广泛应用于油气勘探开发和地质分析等一些工程和科学领域。

摘要： 本软件目的是对高分辨率SAR影像进行新增建设用地的自动提取，属于图像识别的领域。软件基于变差函数的方法，能够自动准确提取高分SAR影像中的新增建设用地。该软件的主要步骤如下：第一、对输入的图像进行预处理(滤波)；第二、计算变差函数获得两幅影像的纹理特征；第三、计算两幅纹理特征影像的比值，构造差异图像；第四、对比值影像作阈值分割处理，生成一幅二值影像，即初步新增建设用地提取结果；第五、对二值影像作后处理，生成最终提取结果，并进行精度评价。本软件的提取精度经内部测试可达到80％以上，可应用于城市规划、拆迁补偿界定等建筑变化区域的检测等方面。

摘要： 本发明公开一种基于相控非参数各项异性变差函数构建方法，基于地层不同沉积相进行不同的各向异性变差函数拟合，实现了对指数型变差函数的构建和求解，通过合理的相建模，具有以下优点：与传统的变差函数构建方式相比，本发明拟合出的变差函数更接近于真实的地质情况，有效避免了因变差函数构建不合理而在随后的随机模拟工作中所产生的误差；本发明建立了一种基于反演数据的点对随机选取方法，通过在各个角度区间点对的随机选取作为变差函数构建时的参数输入，能更好的反应变差函数的各向异性特征；本发明提出了一种基于蚁群算法的变差函数参数拟合方法，通过将问题的转化，能够提高变差函数参数拟合的准确性，为以后的工作提供了技术保障。

摘要： 本发明公开了一种用于海山表面空间数据的变差函数模拟的地质统计学方法，定义3D‑Surface区域化变量；利用基于“距离‑坡度”或“距离‑相对水深”的变差函数计算：将变程拟合为坡度的连续函数；进行KRIGING估值。

摘要： 本发明公开基于变差函数模型的GRNN平滑因子设置方法及系统，包括：对取样数据进行预处理；获取预处理后的所述取样数据的全向实验变差函数，并拟合所述全向实验变差函数，获取变程值；将所述变程值作为平滑因子，进行GRNN预测；基于满足预测结果的所述平滑因子与预处理后的所述取样数据，构建GRNN模型，通过所述GRNN模型预测未知位置的品位值。本发明能够更容易获取到最优平滑因子，提高参数搜索的效率，具有更强的适应性。

摘要： 本发明公开了一种基于变差函数的多点地质统计建模参数优选方法，结合多点地质统计模型特征与建模参数的相关性认识——以多点地质统计学的数据样板尺寸为例，随着样板尺寸增加，模型与训练图像的形态视觉特征越来越相似，基于变差函数和Hsim相似度函数评价基于(有序)建模参数集的多点地质统计随机模型与训练图像的空间相关性及结构特征相似性，进而建立基于变差函数的空间相关性评价指标与建模参数的关系曲线，选取评价指标开始收敛、进入平台区域时对应的建模参数值作为最优参数作为优选参数。相比传统人工视觉判别方法，本发明可以高效客观地优选多点地质统计建模参数。

摘要： 本发明公开了一种基于区域生长法和变差函数的PolSAR图像山脊线提取方法，首先利用自动选取种子点的区域生长法对PolSAR图像进行初始分割，得到山脊线和建筑物的混合地物；其次计算图像的全方向变差函数获得变差纹理特征，同时计算图像的纹理熵特征，将变差纹理特征与纹理熵特征叠加，得到组合纹理特征，采用模糊C均值聚类方法对组合纹理特征进行聚类分析，提取出建筑物区域；最后将山脊线和建筑物的混合地物与提取的建筑物区域相结合，得到山脊线识别结果。本发明自动选取种子点的方法抗干扰能力强，同时利用了PolSAR图像的纹理特征，获得了较高的山脊线识别精度，为PolSAR图像山脊线识别提供了一种新思路。

摘要： 本发明涉及一种风电爬坡事件的刻画方法，特别涉及一种基于变差函数的风电爬坡事件多级预警方法，具体包括如下步骤：首先利用相对风电功率的定义，获取相应的相对风电功率时间序列。利用变差函数平方根对相对风电功率时间序列进行刻画，将得到的风电功率实时变化速率时间序列进行自相关分析。根据分析结果，用BP神经网络建立预测模型，对序列进行预测。选定变差刻画方式下的风电爬坡事件的多级阈值，利用阈值对BP神经网络的预测结果进行识别，实现对风电爬坡事件的多级预警。本发明弥补了传统风电爬坡事件定义中，仅考虑首末两点功率的不足；综合考虑了一段时间内所有时间点的变化情况，更准确的对爬坡事件进行定义与识别。

摘要： 一种基于变差函数及孔隙度的多孔介质表征单元体确定方法，涉及图像处理技术领域，所解决的是确定表征单元体的技术问题。该方法先根据多孔介质体的三维结构图，绘制多孔介质体的孔隙在三维直角坐标系中的变差函数曲线；再根据多孔介质体的三维结构图的分辨率，计算出变差函数曲线的变程在三个坐标轴上的长度，并以该三个长度为长、宽、高构建一个长方体模板；然后将该长方体模板在多孔介质体的三维结构图内部遍历，根据长方体模板内所包含的多孔介质的孔隙度与多孔介质体的整体孔隙度的差值来确定实际的表征单元体。本发明提供的方法，可广泛应用于油气勘探开发和地质分析等一些工程和科学领域。