Automatic identification method of seismic fault based on LLE and SVM
ZOU Guangui;DING Jianyu;REN Ke;YIN Caiyun;DONG Qingshan
中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院中国矿业大学(北京) 煤炭资源与安全开采国家重点实验室华能煤炭技术研究有限公司
传统地震资料的断层解释主要依靠解释者的知识和经验,存在工作量大、效率低的问题。基于机器学习的断层识别方法,可以融合已有的地质资料、解释人员的知识和经验,构建高质量的数据集,增加解释的准确率。为了提高机器学习方法断层解释的准确率,构建基于局部线性嵌入(LLE) 和支持向量机(SVM) 算法的断层识别方法。首先,介绍了LLE 和SVM 算法的基本原理,说明各算法的计算过程和主要参数;然后建立断层正演模型,分析不同属性的断层响应特征,针对训练数据集中多种地震属性之间的信息冗余,分别通过LLE 和主成分分析(PCA)2 种算法对地震属性数据进行降维,引入的量化指标计算结果表明LLE 算法对于非线性数据体有较好的降维效果;利用西上庄井田6 条巷道、5 口钻井揭露的11 854 个已知构造信息的数据点,分别训练SVM,PCA-SVM 和LLE-SVM 断层识别模型;以准确率A、查全率R、查准率P、F 作为模型的衡量标准,对比各模型在工区数据上的预测分类性能;其中,LLE-SVM 模型综合表现最佳,查准率可达94.4%,远高于其他模型;最后,利用构建的各模型对整个工区进行预测,并结合实际揭露情况和人机交互解释结果进行分析。综合结果表明,基于LLE 和SVM 的断层识别方法在去除冗余信息的同时能够有效突出断层响应特征,减少主观人为因素的影响,提高断层解释的效率。
fault identification; seismic attributes optimization; 3D coalfield seismic; locally linear embedding; support vector machine
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会