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高光谱影像逆近邻密度峰值聚类的波段选择算法

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测绘学报 2024年第1期53卷 8-19页

作者：孙根云李忍忍张爱竹安娜付航潘兆杰中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

密度峰值聚类波段选择算法利用局部密度描述波段的密度信息,然而现有的局部密度容易忽略波段分布的全局信息,不能有效描述波段的分布特征,导致波段子集分类精度有限。为解决上述问题,本文提出一种基于逆近邻的密度峰值聚类波段选择算法... 详细信息

密度峰值聚类波段选择算法利用局部密度描述波段的密度信息,然而现有的局部密度容易忽略波段分布的全局信息,不能有效描述波段的分布特征,导致波段子集分类精度有限。为解决上述问题,本文提出一种基于逆近邻的密度峰值聚类波段选择算法。首先,利用波段与其K近邻构建K近邻有向图,获取波段的逆近邻,以及波段之间的共享近邻和共享逆近邻;然后,利用共享近邻和共享逆近邻并集的个数作为波段之间的相似度,利用波段与其逆近邻的平均欧氏距离和相似度构造增强型局部密度;最后,将增强型局部密度、距离因子、信息熵三者的乘积作为权重值,根据权重值挑选波段子集。为提高试验效率和实用性,本文算法还提出一种自动获得K值的自适应K值方法。在3个高光谱标准数据集上的试验结果表明,本文算法得到的波段子集比其他先进算法挑选的波段有更好的分类性能,尤其是在波段数较少的情况下,而且计算效率较高。

关键词：高光谱影像波段选择密度峰值聚类逆近邻局部密度自适应K值

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基于VTI介质海洋CSEM和MT数据联合反演的黄海海相残留盆地深部结构研究

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1853-1865页

作者：罗鸣裴建新段双敏吴志强中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266100

黄海海相残留盆地因其地层结构和深部地质构造的复杂性,一直是我国海洋地球科学的一项研究重点,虽然针对该研究区已开展了一系列的地球物理调查,但由于高速碳酸盐岩层对地震波存在着一定的屏蔽作用,致使该海域深部地震资料品质受到较大... 详细信息

黄海海相残留盆地因其地层结构和深部地质构造的复杂性,一直是我国海洋地球科学的一项研究重点,虽然针对该研究区已开展了一系列的地球物理调查,但由于高速碳酸盐岩层对地震波存在着一定的屏蔽作用,致使该海域深部地震资料品质受到较大影响.海洋电磁法不受高速屏蔽层影响,有利于获得高速屏蔽层内部及其下方的深部结构信息.海洋可控源电磁法(Controlled source electromagnetic method,CSEM)和海洋大地电磁测深(Magnetotelleric,MT)能够提供海底电性结构的互补信息,较于单一的电磁方法,二者联合可获得更为准确的海底电性分布.本文提出了基于乘积目标函数的层状垂直各向异性(Vertical anisotropic,VTI)介质海洋可控源电磁和大地电磁资料联合反演方法,该方法在迭代过程中根据数据的拟合情况自适应调整CSEM和MT数据的权重和正则化因子的权重,反演参数包括海底介质的横向电阻率、垂向电阻率和地层厚度.以南黄海地质地球物理资料为例,建立浅水环境地电模型,并结合浅水环境的高噪声背景特点进行合成数据模型测试及分析.将本文所提出算法应用于理论模型合成数据和南黄海实测资料反演,结果表明,较于单独的海洋CSEM和MT反演,联合反演方法能够较准确地重构海底地层的电性分布,提高对海底地层各向异性电阻率的分辨能力.

关键词：电阻率各向异性联合反演 CSEM MT 南黄海

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机器学习:海底矿产资源智能勘探的新途径

地学前缘 2024年第3期31卷 520-529页

作者：刘洋李三忠钟世华郭广慧刘嘉情牛警徽薛梓萌周建平董昊索艳慧中国海洋大学海洋地球科学学院深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心/海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

海底蕴藏着丰富的关键矿产资源,是当前研究的热点,也是未来产业新领域。随着海洋探测技术的不断进步,海底矿产勘探的数据量和数据维数急剧增加,给数据处理与解释带来了巨大困难和挑战。面对海量数据,传统的数据解释与分析方法暴露出许... 详细信息

海底蕴藏着丰富的关键矿产资源,是当前研究的热点,也是未来产业新领域。随着海洋探测技术的不断进步,海底矿产勘探的数据量和数据维数急剧增加,给数据处理与解释带来了巨大困难和挑战。面对海量数据,传统的数据解释与分析方法暴露出许多问题。机器学习以其强大的自学能力,为无法解决或难以解决的问题提供了一系列智能分析决策方案,提高了数据分析的效率,是海底矿产资源智能勘探的新途径。近年来,机器学习在地球科学领域获得了广泛的关注和研究。为此,围绕机器学习技术应用于海底资源勘探技术,本文首先简要介绍了机器学习中经典的模型算法,然后详细阐述了机器学习在海底能源矿产和金属矿产两个方面的应用现状,最后总结了机器学习在海底矿产智能勘探领域的应用前景,指出了现有研究中存在的问题,提出了解决方案和未来的发展方向。

关键词：机器学习铁锰结核富钴结壳天然气水合物海底矿产

渤海湾盆地临南洼陷古近系沙河街组源-储组合类型与致密(低渗)砂岩油差异富集模式

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石油与天然气地质 2024年第3期45卷 722-738页

作者：韩载华刘华赵兰全刘景东尹丽娟李磊深层油气全国重点实验室中国石油大学(华东) 山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257100

为了揭示渤海湾盆地临南洼陷古近系沙河街组致密(低渗)砂岩油的差异富集机理,在依据空间配置和岩性组合划分源-储组合类型的基础上,综合利用测井、录井、试油和岩心分析测试资料,对不同源-储组合类型含油性及其供烃条件、储集条件、输... 详细信息

为了揭示渤海湾盆地临南洼陷古近系沙河街组致密(低渗)砂岩油的差异富集机理,在依据空间配置和岩性组合划分源-储组合类型的基础上,综合利用测井、录井、试油和岩心分析测试资料,对不同源-储组合类型含油性及其供烃条件、储集条件、输导条件和运聚动力进行了分析,建立了致密(低渗)砂岩油差异富集模式。结果显示:①研究区存在源-储共生型(夹层型、互层型)、源-储紧邻型(源上型、源间型和源下型)、源-储间隔型(源下型)3大类6亚类源-储组合,对应3种致密(低渗)砂岩油富集模式。②源-储共生型具有“强供烃-强动力-高效充注-储集控富”模式,供烃条件和运聚动力最优,油气通过孔缝高效充注,储层含油性最好;相较于互层型,砂体厚度制约了夹层型油气富集规模。③源-储紧邻型具有“较强供烃-差异动力-联合输导-多元控富”模式,供烃条件较好,运聚动力变化大,油气通过孔缝-断裂-砂体联合输导,优先充注物性和孔隙结构好的储层,储层含油性较好;亚类中,源间型供烃条件和运聚动力优于源上型和源下型,含油性最好。④源-储间隔型具有“弱供烃-弱动力-断砂输导-输储控富”模式,供烃和运聚动力较弱,断裂、砂体组成的有效输导通道和优质储层发育对于油气富集至关重要,含油性整体较差。

关键词：富集条件富集模式源-储组合致密(低渗)砂岩油古近系临南洼陷渤海湾盆地

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海洋声学地质调查技术现状与展望

海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 82-89页

作者：方中华陆凯杨源冯京于得水秦轲尉佳中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237

海洋声学地质调查技术是揭示海底地形地貌和地球内部构造与性质的重要技术手段。通过回顾国内外海洋声学地质调查技术发展历程,在整理中国海洋声学地质调查技术现状的基础上分析了存在的问题,并结合目前和未来一段时期内中国海洋经济建... 详细信息

海洋声学地质调查技术是揭示海底地形地貌和地球内部构造与性质的重要技术手段。通过回顾国内外海洋声学地质调查技术发展历程,在整理中国海洋声学地质调查技术现状的基础上分析了存在的问题,并结合目前和未来一段时期内中国海洋经济建设和海洋开发利用对海洋声学地质调查技术工作的需求,提出了相应的对策与建议。此外,对海洋声学地质调查技术发展趋势进行了展望,以期为我国海洋声学地质调查技术的发展提供参考。

关键词：海洋声学地质调查技术地形地貌地层探测发展展望

基于声波测井资料的波动方程走时层析反演速度建模

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地球物理学报 2024年第2期67卷 641-653页

作者：李卿卿符力耘杜启振冉亚楠胡勇深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580 山东省油藏地质重点实验室中国石油大学(华东)山东青岛266580 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

地震勘探目标逐渐由浅层(<2000 m)转向中深层(2000~3500 m),高精度速度建模是实现精确地震成像的关键手段之一.目前,初至波或早至波速度层析建模方法已较为成熟,然而对深层速度建模更为重要的反射波层析建模方法依然面临走时拾取困难及... 详细信息

地震勘探目标逐渐由浅层(<2000 m)转向中深层(2000~3500 m),高精度速度建模是实现精确地震成像的关键手段之一.目前,初至波或早至波速度层析建模方法已较为成熟,然而对深层速度建模更为重要的反射波层析建模方法依然面临走时拾取困难及计算量大等难题.针对当前中深层走时层析速度建模方法面临的难题,本文提出了一种基于声波测井资料的波动方程全波走时层析速度建模方法及策略.该方法首先通过早至波层析反演获得浅层及大尺度速度信息;其次,通过提取初次成像剖面的构造倾角信息,利用声波测井资料进行稀疏反演,进一步获得更高精度的速度模型;最后,以此为初始模型,进行全波层析反演获得最终偏移速度模型.数值结果表明,本文所提出的速度建模方法及策略不仅可以避免传统反射波层析建模方法因采用Born近似反偏移所带来的大计算量问题,且大幅提高了中深层速度建模的精度,进而能有效地提高中深层复杂构造区域的地震成像质量.

关键词：声波测井走时层析平面波分解稀疏反演地震成像

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深度学习技术在地震储层预测中的应用及挑战

石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 640-651页

作者：骆迪王宏斌蔡峰吴志强孙运宝李清中国地质调查局青岛海洋地质研究所自然资源部天然气水合物重点实验室山东青岛266237 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

传统地震储层预测技术已无法满足储层精细评价的需求,深度学习具有强大的特征提取和高维数据处理能力,近年来广泛应用于地震储层预测并取得了较好的效果。为此,本文深入讨论深度学习技术在地震储层预测中的应用、进展及它在实际工作中... 详细信息

传统地震储层预测技术已无法满足储层精细评价的需求,深度学习具有强大的特征提取和高维数据处理能力,近年来广泛应用于地震储层预测并取得了较好的效果。为此,本文深入讨论深度学习技术在地震储层预测中的应用、进展及它在实际工作中面临的挑战,并提出未来的发展方向。主要认识有:(1)在烃类定性检测方面,深度学习技术有助于综合利用多属性地震数据去提高效率和预测结果的准确率;在定量预测方面,深度学习技术可以更精准地逼近地震数据与目标之间复杂的非线性关系,实现储层的精细定量评价。(2)深度学习技术的应用面临的挑战主要是标签数据不足和样本不均衡等容易导致模型过拟合,泛化能力差;模型复杂,计算成本高;模型的“黑匣子”特征使预测结果缺乏物理可解释性;缺乏定性预测模型的评价标准和高精度的不确定性量化算法。(3)未来的研究方向应致力于克服数据可用性的不足和深度学习的局限性等,构建地球物理知识图谱,实现多源数据与知识的有效融合、共享,将深度学习与反馈强化学习等其他机器学习算法相结合,为油气勘探和开发提供更可靠的技术支撑。

关键词：地震储层预测深度学习地震反演地震烃类检测有监督学习无监督学习

辽东湾北部JXC-1孔孢粉组合特征及其古环境意义

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广东海洋大学学报 2024年第1期44卷 93-102页

作者：王忠蕾李杰胡刚梅西窦衍光孟祥君青岛海洋地质研究所崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

【目的】研究辽东湾北部JXC-1孔孢粉学特征,以更好地认识早更新世晚期以来辽东湾古环境演化。【方法】对JXC-1孔沉积地层选取159个样品进行孢粉鉴定,结合测年数据,对比有孔虫丰度和粒度变化等指标,开展孢粉组合及含量变化分析。【结果... 详细信息

【目的】研究辽东湾北部JXC-1孔孢粉学特征,以更好地认识早更新世晚期以来辽东湾古环境演化。【方法】对JXC-1孔沉积地层选取159个样品进行孢粉鉴定,结合测年数据,对比有孔虫丰度和粒度变化等指标,开展孢粉组合及含量变化分析。【结果】划分出9个孢粉带,孢粉组合可以反映渤海陆缘区植被面貌,其中草本花粉在整个剖面占绝对优势,含量在60%以上,具有超代表性,而木本花粉代表性低。【结论】对比冰期、间冰期气候变化过程,研究区早更新世晚期以来孢粉组合变化特征指示气候呈冷干-温湿交替。中更新世末期以来辽东湾经历了3次高海平面过程,与孢粉组合指示的气候变化趋势一致,MIS7和MIS5时期,阔叶树种和蒿属比例较高,有孔虫丰度较高,气候偏暖,属沉积动力相对稳定的浅海或滨海环境;而MIS6和MIS4时期,孢粉浓度极低,气候偏冷,属沉积动力相对复杂的滨岸湖泊或沼泽等陆相环境。MIS3时期至全新世(MIS1)时期,气候由凉湿向温湿转变。全新世孢粉组合指示气温先升后降的变化趋势,与海平面变化响应明显。

关键词：辽东湾晚更新世孢粉组合古环境

珠江口盆地HZ26区文昌组储层特征及成因机制

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中国海上油气 2024年第2期36卷 50-61页

作者：傅筱涵李晓艳丁琳靳子濠刘培王宇辰远光辉中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室山东青岛266580 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071

珠江口盆地惠州凹陷油气资源丰富,文昌组勘探主要受限于储层。以惠州凹陷HZ26区文昌组砂岩储层为研究对象,采用薄片鉴定、扫描电镜、包裹体测温等手段,对储层特征、增孔保孔机制、成岩成储过程展开研究。结果表明:①文昌组以岩屑砂岩、... 详细信息

珠江口盆地惠州凹陷油气资源丰富,文昌组勘探主要受限于储层。以惠州凹陷HZ26区文昌组砂岩储层为研究对象,采用薄片鉴定、扫描电镜、包裹体测温等手段,对储层特征、增孔保孔机制、成岩成储过程展开研究。结果表明:①文昌组以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩储层为主,粒间普遍含凝灰质杂基,文昌组储层整体表现为低孔、低渗。②早成岩A期大气淡水溶蚀作用和早成岩B期—中成岩A期有机酸溶蚀作用是储层最主要的增孔机制,早成岩阶段沉淀的嵌晶式浊沸石可以有效抵御压实作用从而保护粒间孔隙,早期油气充注也可以通过抑制胶结作用而保护粒间孔隙。③文昌组WC41、WC42、WC43砂层组的成岩成储过程具有明显差异。WC41砂层组原生孔发育带整体杂基含量少,成岩演化过程简单,油气沿断层处运移,在上覆不整合遮挡下形成油气藏;WC42砂层组广泛分布凝灰质杂基,凝灰质蚀变作用普遍发育,沉淀出可以提高岩石抗压性的致密胶结浊沸石,浊沸石被酸溶解后,提供大量粒间溶蚀孔,浊沸石溶解带是研究区油气聚集的另一有利场所;WC43砂层组远火山口端的富泥质杂基带和近火山口端的火山角砾堆积带均遭受强烈压实作用,储集性能差。本项研究成果可为HZ26区文昌组油气勘探决策提供参考。

关键词：珠江口盆地惠州凹陷优质储层文昌组成岩演化增孔保孔