Page 118 - 2024年第55卷第11期

提供相对可靠的插补结果。
综上，两点线性插补方法在误差指标和插补精度方面均表现出卓越性能，优于其他插补技术。这
一现象可归因于钻进位移数据内在的线性规律，而两点线性插补正是基于这一规律，假设相邻数据点
之间存在线性关系，从而能够提供最精确的插补结果。然而，两点线性插补方法对线性关系的假设限
制了其广泛适用性，可能导致在其他特征或条件下的效果不佳。因此，在选择插补方法时，应考虑到
数据的特定属性和缺失率的具体情况，以确保最佳的插补效果。

图 ８ ４种方法的插补效果图

图 ９ ４种插补方法的误差指标值

３．４ 钻进数据滤波降噪 受噪声影响的钻进位移数据
如图 １０所示。可以看出，数据围绕在一定范围内不规
则波动，曲线粗糙。为筛选出适合钻进数据的滤波降噪
方法，在 标 准 钻 进 位 移 数 据 基 础 上 人 工 添 加 高 斯 噪
声 ［２４］ 和非高斯噪声 ［２５］ ，对比滑动平均 ［２６］ 、巴特沃斯滤
波器 ［２７］ 以及小波变换 ［２８］ ３种常见的噪声清洗方法。
（ １）噪声设置：高 斯噪 声采 用标准 正 态分布序列，
非高 斯 噪 声 则 采 用 具 有 更 大 波 动 性 的 Ｌｅｖｙ噪 声 ［２４］ 。
Ｌｅｖｙ噪声中的稳定性参数 α控制了分布的尖峰度和尾 图 １０ 实际采集的钻进位移数据
部厚度。在 Ｌｅｖｙ分布中，α的取值范围是（０，２］。当 α ＝ ２时，Ｌｅｖｙ分布为正态分布。根据真实的钻
进位移噪声数据大小，添加的高斯噪声为 ５５ｄＢ，Ｌｅｖｙ噪声的稳定性参数 α为 ０．００５。添加噪声信息的
钻进位移数据如图 １１所示。
（ ２）降噪效果评价：采用 ＲＭＳＥ、ＭＡＥ和 ＭＲＥ三个指标评估不同降噪方法效果。同时，以 ＲＭＳＥ
为误差基准，采 用 网 格 搜 索 确 定 滑 动 平 均、巴 特 沃 斯 滤 波 器 以 及 小 波 变 换 ３种 方 法 的 最 佳 参 数
设置 ［２９］ 。
图 １２和图 １３展示了采用这 ３种算法去除高斯噪声和非高斯噪声的效果。图 １４展示了 ３种方法评

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