本技术介绍了一种利用分割模型和连通域生成算法进行DAS微地震事件检测的技术。该方法涉及构建包含微地震事件的DAS数据集D,并采用语义分割模型对数据进行分析,以识别和定位微地震事件。
背景技术
微地震对于揭示地质构造具有重要意义,除了天然微地震外,许多工程活动也会诱发微地震事件。例如气藏型储气库“强注强采,交替注采”的采集天然气过程,会造成储气库地质构造失稳,产生微地震事件,监测这些微地震事件对于评价储气库气密性以及地质稳定性十分重要;同时,许多地质灾害(滑坡、泥石流等)其触发初期往往伴随着微小的地质移动,从而会激发微地震向外传输。使用DAS(Distributed acoustic sensing,分布式光纤声传感技术)监测微地震可在滑坡、岩堆灾害发生前提前预警,从而避免地质灾害造成的损失。但DAS微地震检测方法存在以下问题:
(1)DAS地震数据中存在许多噪声数据,且噪声成分复杂,如随机噪声、交通噪声、光缆耦合噪声、光学噪声等,给DAS微地震事件检测带来了巨大的挑战。因此,如何从复杂噪声场景下的DAS数据中快速准确的检测出微地震事件显得尤为重要。
(2)现有的DAS微地震检测方法有传统的STA/LTA算法、基于CNN的DAS微地震检测模型、基于YOLO或Retinanet等目标检测模型的DAS微地震检测模型、基于模版匹配技术的DAS微地震检测模型以及基于深度残差神经网络的DAS微地震检测模型等。尽管上述方法能在一定程度上进行DAS微地震检测,基于CNN与深度残差网络等分类检测模型能较好的分类出DAS微地震事件,但是,其无法提供DAS微地震事件的详细定位信息,基于YOLO v3等的目标检测模型能同时提供分类与定位信息,然而其误检与漏检率较大且可解释性差,基于STA/LTA算法的DAS微地震检测模型运算速度较快,然而其检测精度仍有待提高。
IIoU:Improved Intersection of Union,本文为改进的交并比。TP、FP、TN、FN为常用技术名称,分别为:TP:True Positive,分类器预测结果为正样本,实际也为正样本,即正样本被正确识别的数量。FP:False Positive,分类器预测结果为正样本,实际为负样本,即误报的负样本数量。TN:True Negative,分类器预测结果为负样本,实际为负样本,即负样本被正确识别的数量。FN:False Negative,分类器预测结果为负样本,实际为正样本,即漏报的正样本数量。
实现思路