一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法及系统与流程
本发明涉及地质勘探领域，尤其涉及一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法及系统。
背景技术：
1、地质插值渲染图能够直观地反映地质情况，在地质方面的应用非常广泛。通过相关手段获得地质数据，通过专业技术进行处理后，实现对地质构造和分布情况的获取，从而绘制出勘测区域的切面渲染图。
2、根据切面渲染图能够反映地层、油层、气层层面的地质形态，地层的厚度，从而确定石油富集区的位置、形态、石油的储量。目前，空间插值的相关研究已经日趋成熟，理论基础和相关算法比较完备。
3、现有技术中采用的技术手段获得的采样点地质数据的数量较少，绘制的图不能准确反映相关的地质情况。
4、在实际地质情况中可能存在断层现象，在断层两边的采样点值差异很大，现有技术中直接选取邻域采样点来计算插值点，会产生较大误差。并且，工程采集到的断层和采样点数据，往往存在数据格式多样、断层线相交问题，造成delaunay三角剖分和空间插值出现差错。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法及系统。
2、根据本发明的一个方面，提供了一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法包括：
3、步骤s1：获取普通采样点和断层顶点的地质数据，并对所述地质数据进行预处理，获得预处理地质数据；
4、步骤s2：根据所述预处理地质数据构建带断层约束的三角网；
5、步骤s3：搜索所述三角网中三角形周围的邻域采样点，获得采样点组；
6、步骤s4：通过定位待插值点所在三角形确定采样点组，进一步采用空间克里金并行插值的方法进行插值计算。
7、可选的，所述步骤s1：所述断层和采样点的地质数据需要进行预处理，具体包括：
8、判断所述断层约束点是否围成闭合多边形，识别单层和双层的断层约束，并且标记；
9、对相交的单层和双层的断层，进行断层分离，用于保证断层线之间不存在重叠部分；
10、将标记成双层断层线约束的顶点围成的多边形分成若干个三角形，然后剔除所述三角形的内部采样点。
11、可选的，所述顶点的类型具体包括：采样点、断层线上的顶点、边界线上点。
12、可选的，所述步骤s2：根据所述预处理地质数据构建带断层约束的三角网，具体包括：
13、采用所述预处理地质数据构建带断层约束的三角网，断层的相邻顶点构成一条约束，双层断层首尾顶点相连；由采样点构造的三角网根据断层顶点围成的约束进行三角网自动调整。
14、可选的，所述由采样点构造的三角网根据断层顶点围成的约束进行三角网自动调整具体包括：
15、先对断层顶点构成的线段进行预处理，判断该线段的端点是否是构成三角网的顶点，若不是，直接将断层顶点插入到所在三角形中，然后连接断层顶点与所在三角形的三个顶点，构成三个新三角形；
16、如断层顶点与delaunay三角网中的顶点相同，搜索断层约束边的影响域时，从断层顶点构成的线段的一个端点出发，朝着该线段另一个端点的方向进行搜索，记录搜索中经过的三角形，三角形所占的区域就是该断层约束边的影响域；
17、采用对角线交换法进行影响域内约束线段的嵌入；
18、首先检查断层顶点构成的线段是否是三角形的边，若不是，则搜索与线段相交的三角形的边，并记录在提前构建的相交边表中；
19、如果共用相交边的两个三角形构不成严格的凸多边形，则把该边放回相交边表；如果构成严格的凸多边形，则相互交换对角线；
20、检查构造的新对角线与当前断层顶点连线是否相交，若相交则放入相交边表中，不相交则放入不相交边表中；对不相交边表中每条边进行局部三角网优化处理。
21、可选的，所述步骤s3：搜索所述三角网中三角形周围的邻域采样点，获得采样点组，具体包括:
22、根据所述三角网，搜索距离最近的k个采样点，生成所述三角网中三角形的邻域采样点索引表；
23、所述三角网中每个三角形搜索的局部k个采样点，是距离对应三角形最近的k个采样点，并且对于断层附近的三角形，搜索的采样点都满足和对应三角形位于断层同侧；
24、双层断层线内部的三角形在搜索时受断层线约束，邻域采样点索引表为空；
25、两条相邻的断层线中间的三角形，自适应的搜索同样位于断层线之间的相邻三角形的采样点组，并选取距离最近的k个点。
26、可选的，所述根据所述三角网，搜索到最近的k个采样点，生成所述三角网中三角形的邻域采样点索引表具体包括：
27、以要搜索邻域采样点的三角形为中心三角形，按照三角形是否有共同顶点的原则，搜索共点三角形，将共点三角形不重复的顶点索引加入索引表中，然后依次以本次搜索到的共点三角形为中心三角形向外继续搜索，重复上述过程，直至采样点的数量足够。
28、可选的，所述两条相邻的断层线中间的三角形，自适应的搜索同样位于断层线之间的相邻三角形的采样点组，并选取距离最近的k个点之后还包括：
29、位于两个断层线之间的三角形出现三个顶点都是断层顶点或者边界上的点的情况，需要为三角形特殊识别与处理；
30、需要特殊处理的三角形包括：三个顶点都是断层顶点，但不是同一条断层的；
31、顶点构成为断层顶点和边界上的点。
32、位于两条断层线之间的三角形出现三个顶点都是断层顶点或者边界上的点的情况，需要为三角形特殊识别与处理；
33、需要特殊处理的三角形包括：三个顶点都是断层顶点但不是同一条断层的，或存在边界线顶点和2个不同断层顶点。如果三个顶点属于同一断层，不搜索邻域采样点，其邻域三角形索引表为空；
34、特殊处理方法是搜索到采样点需要与断层线和边界线判断是否与三角形位于断层和边界的同侧。
35、可选的，所述步骤s4中将所述采样点组采用空间克里金并行插值的方法进行插值处理，具体包括：
36、空间克里金并行插值部分将拟合三角网中每个三角形的半变异函数、定位网格点位于的三角形以及计算插值点的值部署到gpu上，采用cuda并行计算实现；
37、在并行定位插值点所在的三角形位置时，使用三角形索引表。
38、本发明还提供了一种自适应带断层的空间克里金并行插值系统，所述插值系统包括：
39、地质数据获取模块，用于获取普通采样点和断层顶点的地质数据；数据预处理模块，用于对所述地质数据进行预处理，获得预处理地质数据；
40、三角网构建模块，用于根据所述预处理地质数据构建带断层约束的三角网；
41、采样点搜索模块，用于搜索所述三角网中三角形周围的邻域采样点，获得采样点组；
42、插值处理模块，用于将插值点用所述采样点组采用空间克里金并行插值的方法进行插值处理。
43、本发明提供的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法包括：获取普通采样点和断层顶点的地质数据，并对所述地质数据进行预处理，获得预处理地质数据；根据所述预处理地质数据构建带断层约束的三角网；搜索所述三角网中三角形周围的邻域采样点，获得采样点组；将插值点用所述采样点组采用空间克里金并行插值的方法进行插值处理。解决绘制带断层地形的地质图由于没有考虑断层约束而导致的计算误差大的问题，并通过gpu并行计算极大的改善时间性能。
44、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
技术特征：
1.一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法，其特征在于，所述插值方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法，其特征在于，所述步骤s1：所述断层和采样点的地质数据需要进行预处理，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法，其特征在于，所述顶点的类型具体包括：采样点、断层线上的顶点、边界线上点。
4.根据权利要求1所述的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法，其特征在于，所述步骤s2：根据所述预处理地质数据构建带断层约束的三角网，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法，其特征在于，所述由采样点构造的三角网根据断层顶点围成的约束进行三角网自动调整具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法，其特征在于，所述步骤s3：搜索所述三角网中三角形周围的邻域采样点，获得采样点组，具体包括:
7.根据权利要求6所述的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法，其特征在于，所述根据三角网，搜索距离最近的k个采样点，生成所述三角网中三角形的邻域采样点索引表具体包括：
8.根据权利要求6所述的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法，其特征在于，所述两条相邻的断层线中间的三角形，自适应的搜索同样位于断层线之间的相邻三角形的采样点组，并选取距离最近的k个点之后还包括：
9.根据权利要求1所述的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法，其特征在于，所述步骤s4中将所述采样点组采用空间克里金并行插值的方法进行插值处理，具体包括：
10.一种自适应带断层的空间克里金并行插值系统，其特征在于，所述插值系统包括：
技术总结
本发明提供的一种自适应带断层的空间克里金并行插值方法及系统，插值方法包括：获取普通采样点和断层顶点的地质数据，并对所述地质数据进行预处理，获得预处理地质数据；根据所述预处理地质数据构建带断层约束的三角网；搜索所述三角网中三角形周围的邻域采样点，获得采样点组；将所述三角形内的待插值点用对应采样点组进行克里金并行插值计算。解决绘制带断层地形的地质图由于没有考虑断层约束而导致的计算误差大的问题，并通过GPU并行计算极大地改善时间性能。
技术研发人员：隋国华,彭英,陈林,吴明荣,殷志强,李鑫,江洁
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23