基于DBSCAN的节点仪器桩号自匹配方法设计与验证

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。