基于DBSCAN的节点仪器桩号自匹配方法设计与验证

作者：高翀

来源：石油物探, 2023, S1: 45-51.

• 高精度定位
• 节点仪器
• DBSCAN
• 桩号自匹配
• Python语言

近年来，内置GNSS的节点地震仪器使物探施工摆脱了电缆的束缚，提高了野外施工效率，降低了安全风险。但是，在复杂的野外施工环境中，节点仪器无法保证其定位精度，因此未能完全实现桩号的自匹配功能，需要人工部署桩号，这制约着节点仪器的进一步发展。为了实现节点仪器的桩号自动匹配功能，基于DBSCAN聚类算法和地理中心点算法，设计了一种节点仪器桩号自匹配方法：(1)根据节点仪器的定位数据集，利用DBSCAN算法得到离群点集和核心点集；(2)将离群点集从节点地震仪器定位数据集中剔除，得到新的定位集合；(3)计算节点仪器的地理中心点坐标；(4)利用Python语言和Pycharm开发平台，依据中心点坐标和SPS的接收点实测坐标，进行坐标拟合、自动匹配节点仪器对应桩号。南方山区试验结果表明，该方法较好地排除了离群点，使坐标中心点的精度有明显改善，自匹配精度达到了100%。在物探施工中应用该方法，能大幅减少人工成本，降低安全风险，增加地震勘探项目的经济效益。