当前主流的断层自动识别技术主要利用了卷积神经网络的深度学习方法。卷积神经网络通过其复杂的神经元结构实现了局部感知与权值共享,多层卷积与池化操作也使其具备较好的特征提取能力。Huang等
[18]研究了一种可扩展的深度学习平台,应用于不同的地震属性,以多属性输入的形式实现对地震断层的自动识别。然而,深度学习的效果主要依赖于人为选择的敏感地震属性(训练集)及其相应的智能算法(网络与超参数等),其结果受到主观性的影响。Wu等
[19]采用了卷积神经网络(CNN)来识别断层,然后构建各向异性高斯函数以估计裂缝倾角和方位角延伸。然而,该方法使用局部像素块进行训练,只对小尺度范围内的像素点提取特征,因此计算效率非常有限。Xiong等
[20]使用基于骨架化地震相干属性体作为裂缝标签训练CNN网络。这种方法提供了比骨架化地震相干体分辨率更高的裂缝识别结果,但其本质上是相干属性的一个优化结果,同样也继承了相干属性的算法缺陷和识别伪影。段艳廷等
[21]提出了一种基于3D半密度卷积神经网络的断层自动识别方法,该方法的网络结构考虑了不同尺度的信息并保持了空间分辨率,然而与卷积神经网络相比,识别精度并未明显提高。Wu等
[22]通过使用人工合成地震记录训练卷积神经网络,实现了对断层概率、走向及倾角的预测。然而,这两种方法的识别效果受到合成地震复杂性、断层标签准确性以及网络参数合理性等多方面因素的影响。Di等
[23]提出了一种深度卷积神经网络,以高效完成断层的自动解释工作。然而,该研究训练及展示的断层数据基本都属于同一类型,因此无法检验其对更为复杂类型断层的识别准确率。Liu等
[24]在传统Unet的基础上引入了ResNet-34的残差模块,以提高计算效率。杨午阳等
[25]结合UNet和Res-50网络模型构建了新的网络模型ResUNet用于训练断层数据,提高了断层识别效率和网络泛化能力。王作乾等
[26]尝试将基于特征压缩激活的UNet的卷积网络结构用于此类任务,优化了断层的识别效果。陈继兴等
[27]提出了一种基于CUnet网络的断层智能识别方法,采用卷积操作代替下采样中的最大池化。刘贵鑫等
[28]、张利霞等
[29]则在传统Unet网络中加入了注意力机制,增强了网络对断层特征的提取能力,但这种提升仅考虑了数据的局部特征。