阅读说明：本技术 一种激发点自动避障方法及系统 (Automatic excitation point obstacle avoidance method and system ) 是由 杨晶 许孝坤 吕双 王向前 刘斌 石翠翠 刘晓寒 白雪 陈为霞 于 2020-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种激发点自动避障方法及系统,包括：获取当前已布设激发点位置列表、当前预备激发点位置列表以及障碍区域多边形列表；根据当前已布设激发点位置列表和障碍区域多边形列表,确定需转移激发点列表；根据当前预备激发点位置列表和障碍区域多边形列表,确定可接收转移激发点位置列表；根据需转移激发点列表中激发点至可接收转移激发点位置列表中每个位置的最短距离,调整激发点位置,并更新当前已布设激发点位置列表以及当前预备激发点位置列表。本发明可以将障碍区域内的激发点位置转移到障碍区外,能够保证激发点的总体移动距离最小。(The invention discloses an automatic excitation point obstacle avoidance method and system, which comprises the following steps: acquiring a currently laid excitation point position list, a currently prepared excitation point position list and an obstacle area polygon list; determining a list of excitation points to be transferred according to a position list of excitation points which are distributed currently and a polygon list of an obstacle area; determining a receivable transfer excitation point position list according to the current preparation excitation point position list and the obstacle area polygon list; and adjusting the position of the excitation point according to the shortest distance from the excitation point in the excitation point list to be transferred to each position in the receivable transfer excitation point position list, and updating the currently arranged excitation point position list and the current prepared excitation point position list. The invention can transfer the position of the excitation point in the obstacle area to the outside of the obstacle area, and can ensure the minimum total moving distance of the excitation point.)

一种激发点自动避障方法及系统

技术领域

本发明涉及地震勘探领域，特别是涉及一种激发点自动避障方法及系统。

背景技术

在地震勘探中，需要对激发点分布位置进行设定。当激发点被设定到障碍区域时(如悬崖、沼泽等难以实际施工的地形区域)，则需要将激发点的位置转移到障碍区域外。同时从勘探效果以及经济利益等方面考虑，需要尽可能将所有激发点都移动到距离较近的非障碍区域，保证三维观测系统覆盖次数的均匀性，避免浅层地震资料成像产生缺口，且同一位置不能设定多个激发点。但现有激发点转移路径受障碍区域边界形态和激发点转移顺序影响较大，造成激发点总体移动距离较远。

发明内容

本发明的目的是提供一种激发点自动避障方法及系统，用于根据需转移激发点列表中激发点至可接收转移激发点位置列表中每个位置的最短距离，转移激发点的位置，减小激发点总体移动距离。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种激发点自动避障方法，用于调整位于障碍区域内激发点的位置，包括：

获取当前已布设激发点位置列表、当前预备激发点位置列表以及障碍区域多边形列表；

判断所述当前已布设激发点位置列表是否为空集，若是，则结束；

若否，则根据所述当前已布设激发点位置列表和所述障碍区域多边形列表，确定需转移激发点列表；

根据所述当前预备激发点位置列表和所述障碍区域多边形列表，确定可接收转移激发点位置列表；

根据所述需转移激发点列表中激发点至所述可接收转移激发点位置列表中每个位置的最短距离，调整激发点位置，并更新当前已布设激发点位置列表以及当前预备激发点位置列表，返回“获取当前已布设激发点位置列表、当前预备激发点位置列表以及障碍区域多边形列表”。

可选的，所述根据所述当前已布设激发点位置列表和所述障碍区域多边形列表，确定需转移激发点列表，包括：

构建一个空列表作为需转移激发点列表；

遍历所述当前已布设激发点位置列表中的所有激发点位置，对于每一个激发点位置，判断该激发点位置是否处于所述障碍区域多边形列表中的某一多边形内；

若是，则将该激发点位置的信息加入至所述需转移激发点列表；否则将该激发点位置的信息从所述当前已布设激发点位置列表中删除。

可选的，所述根据所述当前预备激发点位置列表和所述障碍区域多边形列表，确定可接收转移激发点位置列表包括：

构建一个空列表作为可接收转移激发点位置列表；

遍历所述当前预备激发点位置列表，对于每一个位置，判断该位置是否处于所述障碍区域多边形列表中的某一个多边形内；

若是，则不对该位置做任何处理；否则将该位置的信息添加到可接收转移激发点位置列表中。

可选的，所述根据所述需转移激发点列表中激发点至所述可接收转移激发点位置列表中每个位置的最短距离，调整激发点位置，具体包括：

针对所述可接收转移激发点位置列表中的每一个位置，建立一个空列表作为待匹配激发点位置列表；

建立一个空列表作为匹配对列表；

针对所述需转移激发点列表中的每一个激发点，将所述激发点记录到距离所述激发点最近的所述可接收转移激发点位置列表中的一个位置对应的待匹配激发点位置列表中；

针对所述可接收转移激发点位置列表中的每一个位置，将所述位置与对应的待匹配激发点位置列表中距离最远的激发点组成一个匹配对，将所述匹配对加入至所述匹配对列表中；

根据所述匹配对列表调整激发点的位置。

可选的，所述更新当前已布设激发点位置列表以及当前预备激发点位置列表，具体包括：

遍历所述匹配对列表中的所有匹配对，针对每一个匹配对，将该匹配对中的需转移激发点列表中激发点的位置信息从当前已布设激发点位置列表中删除，将该匹配对中的可接收转移激发点位置列表中的位置信息从当前预备激发点位置列表中删除；

删除所述需转移激发点列表以及可接收转移激发点位置列表。

一种激发点自动避障系统，所述激发点位置调整系统包括：

获取单元，用于获取当前已布设激发点位置列表、当前预备激发点位置列表以及障碍区域多边形列表；

第一判断单元，与所述获取单元连接，用于判断所述当前已布设激发点位置列表是否为空集；

结束单元，与所述第一判断单元连接，用于在所述第一判断单元的判断结果为所述当前已布设激发点位置列表为空集时保存当前信息，停止运行；

第一确定单元，分别与所述第一判断单元以及所述获取单元连接，用于在所述第一判断单元的判断结果为否时根据所述当前已布设激发点位置列表和所述障碍区域多边形列表，确定需转移激发点列表；

第二确定单元，分别与所述第一判断单元以及所述获取单元连接，用于在所述第一判断单元的判断结果为否时根据所述当前预备激发点位置列表和所述障碍区域多边形列表，确定可接收转移激发点位置列表；

激发点位置调整单元，分别与所述第一确定单元、所述第二确定单元以及所述获取单元连接，用于根据所述需转移激发点列表中激发点至所述可接收转移激发点位置列表中每个位置的最短距离，调整激发点位置，并更新当前已布设激发点位置列表以及当前预备激发点位置列表，执行获取单元。

可选的，所述第一确定单元包括：

需转移激发点模块，与所述激发点位置调整单元连接；

第一判断模块，分别与所述第一判断单元以及所述获取单元连接，所述第一判断模块用于在所述第一判断单元的判断结果为否时判断所述当前已布设激发点位置列表中的各个激发点位置是否为需转移激发点位置；

第一转移模块，分别与所述第一判断模块、所述需转移激发点位置模块以及所述获取单元连接，所述第一转移模块用于将所述第一判断模块判断为需转移激发点位置的激发点位置的信息转移至所述需转移激发点模块，将所述第一判断模块判断为不是需转移激发点位置的激发点位置的信息从所述当前已布设激发点位置列表中删除。

可选的，所述第一判断模块判断所述当前已布设激发点位置列表中的各个激发点位置是否处于所述障碍区域多边形列表中的某一多边形内，若是，则该激发点位置为需转移激发点位置。

可选的，所述第二确定单元包括：

可接收转移激发点位置模块，与所述激发点位置调整单元连接；

第二判断模块，分别与所述第一判断单元以及所述获取单元连接，所述第二判断模块用于在所述第一判断单元判断结果为否时判断所述当前预备激发点位置列表中的各个位置是否为可接收转移激发点位置；

第二转移模块，分别与所述第二判断模块以及所述可接收转移激发点位置模块连接，所述第二转移模块用于将所述第二判断模块判断为是可接收转移激发点位置的信息转移至所述可接收转移激发点位置模块，对所述第二判断模块判断为不是可接收转移激发点位置的信息不做处理。

可选的，所述第二判断模块判断所述当前预备激发点位置列表中的各个位置是否处于所述障碍区域多边形列表中的某一个多边形内，若否，则该位置为可接收转移激发点位置。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明根据需转移激发点列表中激发点至可接收转移激发点位置列表中每个位置的最短距离，调整激发点位置，可以将障碍区域内的激发点位置转移到障碍区外，能够减小激发点的总体移动距离，并保证正常的施工进程和施工的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的激发点自动避障方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的激发点自动避障系统的结构图；

图3为本发明实施例所提供的激发点位置图；

图4为本发明实施例所提供的激发点位置变化图；图4(a)为理论布设激发点位置图；图4(b)为应用常规激发点避障方法移动激发点后的激发点位置图；图4(c)为应用激发点自动避障方法移动激发点后的激发点位置图；

图5为本发明实施例所提供的三维观测系统的覆盖次数分布图；图5(a)为观测系统理论覆盖次数分布图；图5(b)为应用常规激发点避障方法后的观测系统覆盖次数分布图；图5(c)为应用激发点自动避障方法后的观测系统覆盖次数分布图。

符号说明：

获取单元—1、第一判断单元—2、结束单元—3、第一确定单元—4、第二确定单元—5、激发点位置调整单元—6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种激发点自动避障方法及系统，用于根据需转移激发点列表中激发点至可接收转移激发点位置列表中每个位置的最短距离，转移激发点的位置，减小激发点总体移动距离。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例所提供的激发点自动避障方法的流程图，如图1所示，本发明的激发点自动避障方法包括：

步骤101：获取当前已布设激发点位置列表、当前预备激发点位置列表以及障碍区域多边形列表。

当前已布设激发点位置列表与当前预备激发点位置列表中保存的均为激发点的位置信息，具体为激发点的位置的代号以及坐标信息。

图3为本发明实施例所提供的激发点位置图，如图3所示的情况中，虚线网格为坐标轴辅助线，当前已布设激发点位置列表中有3个位置(Point1、Point2、Point3)，当前预备激发点位置中有4个位置(Position1、Position2、Position3、Position4)、障碍区域多边形列表中有2个多边形(Polygon1、Polygon2)。

按照地震采集技术需求，布设三维观测系统，并获取当前已布设激发点位置列表；按照三维观测系统排障的行业标准要求，定义网格大小，计算并获取可用于激发点位置调整的网格位置列表，将其定义为当前预备激发点位置列表；基于遥感卫星图片或者野外探勘地图，定义障碍区域边界，并生成障碍区域多边形列表。

步骤102：判断当前已布设激发点位置列表是否为空集，若是，则结束；若否，则进入步骤103。

步骤103：根据当前已布设激发点位置列表和障碍区域多边形列表，确定需转移激发点列表。

步骤103具体包括：

步骤10301：构建一个空列表作为需转移激发点列表。

步骤10302：遍历当前已布设激发点位置列表中的所有激发点位置，对于每一个激发点位置，判断该激发点位置是否处于障碍区域多边形列表中的某一多边形内；运用的算法为书籍“周培德.计算几何/算法设计与分析/中国计算机学会学术著作丛书：算法设计与分析.清华大学出版社有限公司，2005.”中章节“1.1.1点q是否在多边形P内”所记述的算法。

若是，则将该激发点位置的信息加入至需转移激发点列表；否则将该激发点位置的信息从当前已布设激发点位置列表中删除。

经该步骤处理后，需转移激发点列表中有2个激发点位置(Point1、Point2)。

步骤104：根据当前预备激发点位置列表和障碍区域多边形列表，确定可接收转移激发点位置列表。

步骤104具体包括：

步骤10401：构建一个空列表作为可接收转移激发点位置列表。

步骤10402：遍历当前预备激发点位置列表，对于每一个位置，判断该位置是否处于障碍区域多边形列表中的某一个多边形内。

若是，则不对该位置做任何处理；否则将该位置的信息添加到可接收转移激发点位置列表中。

经该步骤处理后，可接收转移激发点位置列表中有3个位置(Position1、Position2、Position3)。

步骤105：根据需转移激发点列表中激发点至可接收转移激发点位置列表中每个位置的最短距离，调整激发点位置，并更新当前已布设激发点位置列表以及当前预备激发点位置列表，返回步骤101。

步骤105具体包括：

步骤10501：针对可接收转移激发点位置列表中的每一个位置，建立一个空列表作为待匹配激发点位置列表。

步骤10502：建立一个空列表作为匹配对列表。

此时需转移激发点列表中有2个点(Point1、Point2)，即需转移激发点列表不为空，故而进行步骤10503。

步骤10503：针对需转移激发点列表中的每一个激发点，将激发点记录到距离激发点最近的可接收转移激发点位置列表中的一个位置对应的待匹配激发点位置列表中。该步骤完成后，Position1的待匹配激发点位置列表中有2个点(Point1、Point2)，Position2和Position3的待匹配激发点位置列表中均有0个点。

步骤10504：针对可接收转移激发点位置列表中的每一个位置，将位置与对应的待匹配激发点位置列表中距离最远的激发点组成一个匹配对，将匹配对加入至匹配对列表中；该步骤完成后，匹配对列表中有1个匹配对(Point1/Position1)。

步骤10505：根据匹配对列表调整激发点的位置。

此时需转移激发点列表中有1个点(Point2)，可接收转移激发点位置列表中有2个位置(Position2、Position3)。

步骤10506：遍历匹配对列表中的所有匹配对，针对每一个匹配对，将该匹配对中的需转移激发点列表中激发点的位置信息从当前已布设激发点位置列表中删除，将该匹配对中的可接收转移激发点位置列表中的位置信息从当前预备激发点位置列表中删除。

由于此时需转移激发点列表中有1个点(Point2)，即需转移激发点列表不为空，故而返回步骤10503；最终匹配对列表中有2个匹配对(Point1/Position1、Point2/Position2)。

步骤10507：删除需转移激发点列表以及可接收转移激发点位置列表。

本发明可以将障碍区域内的激发点位置转移到障碍区外，能够减小激发点的总体移动距离，进而最大限度保持观测系统覆盖次数的均匀性，还能够保证正常的施工进程，且能够并保证施工的安全性。

为实现上述目的，本发明还提供了以下技术方案：

图2为本发明实施例所提供的激发点自动避障系统的结构图，如图2所示，本发明点位置调整系统包括：获取单元1、第一判断单元2、结束单元3、第一确定单元4、第二确定单元5以及激发点位置调整单元6。

获取单元1用于获取当前已布设激发点位置列表、当前预备激发点位置列表以及障碍区域多边形列表。

第一判断单元2与获取单元1连接，第一判断单元2用于判断当前已布设激发点位置列表是否为空集。

结束单元3与第一判断单元2连接，结束单元3用于在第一判断单元的判断结果为当前已布设激发点位置列表为空集时保存当前信息，停止运行。

第一确定单元4分别与第一判断单元2以及获取单元1连接，第一确定单元4用于在第一判断单元的判断结果为否时根据当前已布设激发点位置列表和障碍区域多边形列表，确定需转移激发点列表。

第一确定单元4具体包括需转移激发点模块、第一判断模块以及第一转移模块。

需转移激发点模块与激发点位置调整单元连接。

第一判断模块分别与第一判断单元以及获取单元连接，第一判断模块用于在第一判断单元的判断结果为否时判断当前已布设激发点位置列表中的各个激发点位置是否为需转移激发点位置。

第一判断模块判断当前已布设激发点位置列表中的各个激发点位置是否处于障碍区域多边形列表中的某一多边形内，若是，则该激发点位置为需转移激发点位置。

第一转移模块分别与第一判断模块、需转移激发点位置模块以及获取单元连接，第一转移模块用于将第一判断模块判断为需转移激发点位置的激发点位置的信息转移至需转移激发点模块，将第一判断模块判断为不是需转移激发点位置的激发点位置的信息从当前已布设激发点位置列表中删除。

第二确定单元5，分别与第一判断单元以及获取单元连接，第二确定单元5用于在第一判断单元的判断结果为否时根据当前预备激发点位置列表和障碍区域多边形列表，确定可接收转移激发点位置列表。

第二确定单元5包括可接收转移激发点位置模块、第二判断模块、第二转移模块。

可接收转移激发点位置模块与激发点位置调整单元连接。

第二判断模块分别与第一判断单元以及获取单元连接，第二判断模块用于在第一判断单元判断结果为否时判断当前预备激发点位置列表中的各个位置是否为可接收转移激发点位置。

第二判断模块判断当前预备激发点位置列表中的各个位置是否处于障碍区域多边形列表中的某一个多边形内，若否，则该位置为可接收转移激发点位置。

第二转移模块分别与第二判断模块以及可接收转移激发点位置模块连接，第二转移模块用于将第二判断模块判断为是可接收转移激发点位置的信息转移至可接收转移激发点位置模块，对第二判断模块判断为不是可接收转移激发点位置的信息不做处理。

激发点位置调整单元6分别与第一确定单元、第二确定单元以及获取单元连接，激发点位置调整单元6用于根据需转移激发点列表中激发点至可接收转移激发点位置列表中每个位置的最短距离，调整激发点位置，并更新当前已布设激发点位置列表以及当前预备激发点位置列表，执行获取单元。

相对于现有技术，本发明激发点自动避障系统与上述激发点自动避障方法有益效果相同，在此不再赘述。

采用本发明的激发点自动避障方法及系统还可以使三维观测系统的覆盖次数更均匀，避免浅层地震资料成像缺口，提高地震采集资料质量。本实施例还提供一种将激发点自动避障方法和现有常规激发点避障方法在某地震采集工区的具体应用，通过应用本发明激发点自动避障方法和现有常规激发点避障方法后的三维观测系统的覆盖次数说明本发明可以使三维观测系统的覆盖次数更均匀。

图4为本发明实施例所提供的激发点位置变化图；图4(a)为理论布设激发点位置图；图4(b)为应用常规激发点避障方法移动激发点后的激发点位置图；图4(c)为应用激发点自动避障方法移动激发点后的激发点位置图。图4中蓝色实线表示满次覆盖边界；红色空心框表示激发点，图4中有28个激发点。

图5为本发明实施例所提供的三维观测系统的覆盖次数分布图；图5(a)为观测系统理论覆盖次数分布图；图5(b)为应用常规激发点避障方法后的观测系统覆盖次数分布图；图5(c)为应用激发点自动避障方法后的观测系统覆盖次数分布图。三维观测系统采用大地坐标系，图4(a)、图4(b)、图4(c)、图5(a)、图5(b)和图5(c)的横坐标为东坐标，单位：米，纵坐标为北坐标，单位：米。

由图4(a)可见，理论布设激发点位置均匀分布，在障碍区域内有7个激发点，需要将这7个激发点转移到障碍区域外。由图5(a)可见，理论覆盖次数均匀，都为360次。

采用常规激发点避障方法避障，即移动激发点后，激发点全部移到障碍区域左侧，参见图4(b)。由图5(b)可见，采用常规激发点避障方法避障后观测系统覆盖次数均匀性发生变化，最大覆盖次数变为362次，最小覆盖次数变为359次，覆盖次数的均匀性较差。

采用本发明激发点自动避障方法避障后，障碍区域内激发点转移到障碍区域两侧，参见图4(c)。由图5(c)可见，采用本发明激发点自动避障方法避障后观测系统覆盖次数均匀性发生变化，最大覆盖次数变为361次，最小覆盖次数变为359次。相比于常规激发点避障方法，本发明的激发点自动避障方法使三维观测系统的覆盖次数更均匀，提高了覆盖次数的均匀性。对于野外地震采集工作来说，覆盖次数越均匀，对浅层资料成像影响越小，地震采集资料效果越好。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。