三维地震地质模型构建方法研究

论文摘要

地震数据三维地质建模是根据物探工作的需求出发,在三维地震数据处理的基础上,利用现代计算机丰富的图形图像功能,对地震数据进行三维可视化图形显示。本文结合OpenGL图形库针对地震勘探数据三维地质建模方法进行了研究。根据三维地震数据的特点,围绕大量地震离散数据的空间插值处理、等值线生成及空间数据体的分析和应用等关键问题进行较深入的研究。首先分析了地震数据三维地质建模的研究现状及发展趋势；其次研究了对离散地震勘探点数据集进行规则网格化处理的空间插值方法,并采用克里金法和改进的反距离加权平均法实现了三维地震数据网格化处理；然后对插值后的规则数据采用矩形网格法绘制等值线图,完成了等值线的追踪与生成,采用基于矢量的等值线填充算法实现了等值线的填充。通过构建三维地震地质结构模型实验系统,实现了等值线图与网格图的交互显示、三维地震地层模型、体模型及其剖面及切片显示,并通过旋转、缩放、平移等操作更好地体现了各个地层间空间位置关系。实验系统中三维网格图及等值线图显示绘制效果突出,逐面显示与多层面的动态显示从多角度多侧面清晰地体现了地层界面的起伏及结构特征。三维地震数据体显示及其剖面、切片显示,可以清楚地看出地质构造的形态和纵向变化,是研究地下三维空间地质结构特点的重要手段。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 研究现状及发展趋势
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 发展趋势
• 1.3 研究内容及所做工作
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 所做工作
• 1.4 论文结构
• 2 地震数据及其地质模型的构建
• 2.1 地震数据
• 2.1.1 地震数据及其性质
• 2.1.2 SEGY文件结构分析
• 2.1.3 地震数据中的坐标系
• 2.2 地震地质模型构建
• 2.3 本章小结
• 3 离散数据网格化的方法
• 3.1 离散数据的三角网格化
• 3.1.1 贪婪三角剖分
• 3.1.2 Delaunay三角剖分
• 3.1.3 几种三角剖分算法的比较
• 3.2 离散数据的插值网格化
• 3.2.1 插值网格化方法的分类
• 3.2.2 规则网格模型
• 3.3 改进的反距离加权平均法
• 3.3.1 反距离平方加权平均法的原理
• 3.3.2 数据点定位
• 3.3.3 邻域及方向的划分
• 3.4 克里金方法
• 3.4.1 克里金方法的原理
• 3.4.2 普通克里金
• 3.4.3 克里金插值法中的变异函数
• 3.5 插值结果分析
• 3.6 本章小结
• 4 等值线的生成
• 4.1 等值线生成方法研究
• 4.1.1 等值线生成的理论基础
• 4.1.2 等值线图的性质
• 4.1.3 等值线的生成方法
• 4.2 等值线生成
• 4.2.1 等值点的计算
• 4.2.2 等值点的连接
• 4.2.3 等值线的追踪
• 4.2.4 等值线的光滑
• 4.3 等值线的填充
• 4.3.1 等值线的填充算法
• 4.3.2 基于矢量的填充算法
• 4.4 本章小结
• 5 三维地震地质模型实验系统的构建
• 5.1 开发环境
• 5.2 实验系统的设计
• 5.2.1 设计原则
• 5.2.2 实验系统功能模块设计
• 5.3 实验系统功能的实现
• 5.3.1 地震数据的网格化
• 5.3.2 绘制等值线图
• 5.3.3 体模型的实现
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文