專利名稱：一種石油地震采集面元覆蓋次數(shù)屬性體切片成圖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)，具體是一種建立觀測系統(tǒng)面元覆蓋次數(shù)屬性體空間索引結(jié)構(gòu)的石油地震采集面元覆蓋次數(shù)屬性體切片成圖方法。
背景技術(shù)：
三維地震采集面元覆蓋次數(shù)均勻是觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求。而覆蓋次數(shù)體切片是用來衡量地下空間各目標(biāo)層的覆蓋均勻程度，以及連續(xù)地震數(shù)據(jù)體產(chǎn)生的依據(jù)。也就是說，觀測系統(tǒng)是根據(jù)地質(zhì)任務(wù)和地下目標(biāo)層的覆蓋次數(shù)水平切片是否均勻來進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用切片分析地下每一層面元屬性的覆蓋次數(shù)分布特征是否均勻來指導(dǎo)觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而提高地震資料采集質(zhì)量，降低野外勘探風(fēng)險(xiǎn)和成本。在石油勘探領(lǐng)域的應(yīng)用中，這種步驟是石油勘探中最重要的工作之一。覆蓋次數(shù)體切片成圖技術(shù)是觀測系統(tǒng)的面元屬性分析重要技術(shù)手段。目前地震采集普遍采用十萬道乃至百萬道地震勘探，覆蓋次數(shù)屬性體數(shù)據(jù)達(dá)到萬億字節(jié)。由于數(shù)據(jù)量龐大，傳統(tǒng)的覆蓋次數(shù)體切片生成是建立在等間距抽稀數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，而抽稀控制點(diǎn)不能實(shí)現(xiàn)各地層數(shù)據(jù)的精確描述。傳統(tǒng)應(yīng)用是以犧牲原始數(shù)據(jù)精度的方式來達(dá)到平衡切片速度和性能的目的，帶來了切片覆蓋次數(shù)失真、色彩過渡不平滑、數(shù)據(jù)訪問效率低等問題，影響到對地下目標(biāo)層覆蓋次數(shù)均勻度的快速準(zhǔn)確判斷。故傳統(tǒng)方法既無法控制切片成圖的精度，也無法保證切片實(shí)時動態(tài)生成的速度要求，具有一定的局限性。傳統(tǒng)的覆蓋次數(shù)體切片方法存在切片成圖數(shù)據(jù)獲取精度低，算法效率慢的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種快速精確的石油地震采集面元覆蓋次數(shù)屬性體切片成圖方法。本發(fā)明通過以下步驟實(shí)現(xiàn):I)按地質(zhì)任務(wù)建立滿覆蓋觀測系統(tǒng)，利用已知觀測系統(tǒng)關(guān)系片得到炮檢中心點(diǎn)和偏移距，并根據(jù)炮檢中心點(diǎn)得到面元覆蓋次數(shù)；2)將炮檢偏移距排序，產(chǎn)生等覆蓋次數(shù)層，并建立等覆蓋次數(shù)層四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)；步驟2)所述的炮檢偏移距排序，是利用步驟I)得到的炮檢偏移距，對位于同一個面元中的炮檢偏移距進(jìn)行排序，所有排序相同的偏移距組成一個等覆蓋次數(shù)層，依此將面元滿覆蓋次數(shù)體拆分后得到多個等覆蓋次數(shù)層。步驟2)所述的等覆蓋次數(shù)層四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)的建立是:首先把原始覆蓋次數(shù)層數(shù)據(jù)作為四叉樹的底層，并對其分塊形成第O級數(shù)據(jù)塊矩陣；再在第O級基礎(chǔ)上，按每3X3個面元合成為2X2個面元的方法生成第I級，并對其分塊形成第I級等覆蓋次數(shù)數(shù)據(jù)塊矩陣；再在第I級基礎(chǔ)上采用同樣的方法生成第2級等覆蓋次數(shù)數(shù)據(jù)塊矩陣；依此類推，將覆蓋次數(shù)層以級、塊的形式建立起四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)。
所述的數(shù)據(jù)塊為等覆蓋次數(shù)層的基本存儲單元，每塊由(2n+l) X (2n+l)個面元組成，塊與塊之間重疊一行一列面元，其中η取整數(shù)且η > I。步驟2)所述的等覆蓋次數(shù)層四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)的建立是:
權(quán)利要求
1.一種石油地震采集面元覆蓋次數(shù)屬性體切片成圖方法，特點(diǎn)是通過以下步驟實(shí)現(xiàn): 1)按地質(zhì)任務(wù)建立滿覆蓋觀測系統(tǒng)，利用已知觀測系統(tǒng)關(guān)系片得到炮檢中心點(diǎn)和偏移距，并根據(jù)炮檢中心點(diǎn)得到面元覆蓋次數(shù)； 2)將炮檢偏移距排序，產(chǎn)生等覆蓋次數(shù)層，并建立等覆蓋次數(shù)層四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)； 3)生成水平和豎直切片格網(wǎng)，采用水平和豎直切片樹狀圖元細(xì)分和視點(diǎn)相關(guān)多細(xì)節(jié)層次技術(shù)控制切片圖元的顯示精度和速度； 4)對覆蓋次數(shù)體切片繪制成圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是步驟2)所述的炮檢偏移距排序，是利用步驟I)得到的炮檢偏移距，對位于同一個面元中的炮檢偏移距進(jìn)行排序，所有排序相同的偏移距組成一個等覆蓋次數(shù)層，依此將面元滿覆蓋次數(shù)體拆分后得到多個等覆蓋次數(shù)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是步驟2)所述的等覆蓋次數(shù)層四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)的建立是:首先把原始覆蓋次數(shù)層數(shù)據(jù)作為四叉樹的底層，并對其分塊形成第O級數(shù)據(jù)塊矩陣；再在第O級基礎(chǔ)上，按每3X3個面元合成為2X2個面元的方法生成第I級，并對其分塊形成第I級等覆蓋次數(shù)數(shù)據(jù)塊矩陣；再在第I級基礎(chǔ)上采用同樣的方法生成第2級等覆蓋次數(shù)數(shù)據(jù)塊矩陣；依此類推，將覆蓋次數(shù)層以級、塊的形式建立起四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，特點(diǎn)是所述的數(shù)據(jù)塊為等覆蓋次數(shù)層的基本存儲單元，每塊由(2n+l) X (2n+l)個面元組成，塊與塊之間重疊一行一列面元，其中η取整數(shù)且n ^ I。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是步驟2)所述的等覆蓋次數(shù)層四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)的建立是:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是:步驟3)所述的水平切片樹狀圖元細(xì)分是在深度方向，從平面坐標(biāo)內(nèi)采用自頂向下的四叉樹圖元分裂對切片進(jìn)行細(xì)分，將面元行數(shù)row，面元列數(shù)col分別補(bǔ)足為2k+l，補(bǔ)充的面元由無效值-99999填充； 冪指數(shù)k采用如下公式:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，特點(diǎn)是所述的分裂圖元細(xì)分結(jié)束條件是圖元屏幕像素小于給定的閾值或圖元總量達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，特點(diǎn)是所述的水平切片自頂向下的四叉樹圖元分裂對切片進(jìn)行細(xì)分的覆蓋次數(shù)的確定是查找頂點(diǎn)所處的覆蓋次數(shù)層位區(qū)間，根據(jù)水平切片當(dāng)前深度值，以一次覆蓋到最大覆蓋次數(shù)層作為查找區(qū)間，利用折半查找定位所有頂點(diǎn)的具體覆蓋次數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是步驟3)所述豎直切片樹狀圖元細(xì)分是利用二叉樹圖元分裂對經(jīng)過切線的豎直切片進(jìn)行細(xì)分，在豎直切片所在的平面上，求取切片與一次覆蓋面的交線為切片格網(wǎng)的上邊界；切片與覆蓋次數(shù)體的底面交線為切片格網(wǎng)的下邊界；經(jīng)過上邊界端點(diǎn)并垂直 于覆蓋次數(shù)體底面的兩線段分別為切片格網(wǎng)的左右邊界，四條邊界構(gòu)成切片格網(wǎng)的有效圖元邊界； 首先用平行于左右邊界的直線將有效圖元邊界以二叉樹遞歸分裂的方式分為若干細(xì)長圖元，然后沿豎直方向?qū)⒚總€細(xì)長圖元以二叉樹圖元分裂方式進(jìn)一步細(xì)分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，特點(diǎn)是所述的圖元分裂分結(jié)束條件是圖元屏幕像素小于給定的閾值或圖元所在的覆蓋次數(shù)層位差為一。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，特點(diǎn)是所述的豎直切片的圖元頂點(diǎn)覆蓋次數(shù)是采用折半查找定位頂點(diǎn)所在覆蓋次數(shù)層位，在細(xì)長圖元細(xì)分過程中進(jìn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是步驟3)所述利用視點(diǎn)相關(guān)多細(xì)節(jié)層次控制技術(shù)是利用步驟2)四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)廣度優(yōu)先遍歷實(shí)現(xiàn)不同細(xì)節(jié)層次圖元的無縫過渡，利用圖元屏幕像素的大小和視點(diǎn)位置實(shí)時判斷圖元各細(xì)節(jié)層次的大小。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，特點(diǎn)是所述的其中圖元的屏幕像素ε用如下公式進(jìn)行計(jì)算:
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，特點(diǎn)是所述的圖元如果完全位于視場范圍之外，則剔除該圖元，否則保留視場范圍內(nèi)的圖元。
全文摘要
本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)，是石油地震采集面元覆蓋次數(shù)屬性體切片成圖方法。建立滿覆蓋觀測系統(tǒng)，利用已知觀測系統(tǒng)關(guān)系片得到炮檢中心點(diǎn)和偏移距，并根據(jù)炮檢中心點(diǎn)得到面元覆蓋次數(shù)，將炮檢偏移距排序，產(chǎn)生等覆蓋次數(shù)層，并建立等覆蓋次數(shù)層四叉樹空間索引結(jié)構(gòu)，生成水平和豎直切片格網(wǎng)，采用水平和豎直切片樹狀圖元細(xì)分和視點(diǎn)相關(guān)多細(xì)節(jié)層次技術(shù)控制切片圖元的顯示精度和速度，對覆蓋次數(shù)體切片繪制成圖。本發(fā)明在減少數(shù)據(jù)冗余的同時保留了數(shù)據(jù)的原始精度，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)量面元覆蓋次數(shù)屬性體實(shí)時動態(tài)切片功能，減少設(shè)計(jì)方案數(shù)據(jù)誤差，提高了切片精度。
文檔編號G01V1/32GK103116183SQ20111036325
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者李逢春, 胡斌, 黃少卿 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司