一种基于三维gis的地震勘探辅助数据质量控制方法【专利摘要】本发明提供了一种基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法，属于地震勘探与开发领域。本发明方法将三维GIS利用到地震勘探辅助数据质量控制上，结合高分辨率的卫星影像和航拍图片，对野外地震地震勘探辅助数据进行直观的图形监控，以提高资料处理效率和数据归档质量。应用本发明方法可以提高SPS资料处理效率和数据归档质量，并减少施工现场实际探勘所带来的时间和人力成本。【专利说明】一种基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法【
技术领域：
】[0001]本发明属于地震勘探与开发领域，具体涉及一种基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法。【
背景技术：
】[0002]地震勘探辅助数据质量控制主要的功能分两大部分，一是通过文本文件转入、数据更新、批量输入、关系计算等操作生成标准格式的SPS头卡与数据卡；二是对输入的标准格式的SPS文件进行观测系统显示、平面位置显示、各种曲线显示来进行图形方式分析，并通过格式与对应关系的检查功能对SPS文件进行全方位的质量监控。[0003]目前国际上主要的油公司均采用SEG推荐的地震勘探辅助数据格式，其中SPS格式是目前应用最为广泛的标准。SPS格式是参照壳牌石油公司（Shell)制定的，为美国勘探地球物理家协会（SEG)向行业推荐的国际标准。目前世界上最流行的格式，已被地震仪器、采集和处理软件广泛兼容，是标准化的公共数据交换格式。[0004]随着石油勘探开发技术的快速发展，高密度大道数三维地震勘探的应用日益增多，同时国内勘探区块逐渐从地表条件简单向山前带等复杂地表条件下过渡，现有标准已经不能满足生产的要求，经过多次审查后中国石化颁布了《陆上地震勘探辅助数据格式》的企业标准。这套标准为解决超万道标准格式的问题提供依据，同时新增了对表层数据格式规范。[0005]目前国内外知名的采集软件提供对SPS标准的地震辅助数据的支持，但只是一些简单的读取功能，缺少对这些地震辅助数据的质量控制功能，不能提供对大道数地震数据采集以及对宽线、超长文件号的地震记录进行整理与质控，也无法利用虚拟三维地形场景对SPS整理成果进行验证。【
发明内容】[0006]本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法，利用GoogleEarth提供的施工工区的高分辨率的卫星影像和航拍图片，通过结合该施工工区内的地物、地貌特征，对野外地震勘探辅助数据进行加载、编辑、数据检查及图形监控，提高SPS资料处理效率和数据归档质量，并减少施工现场实际探勘所带来的时间和人力成本。[0007]本发明是通过以下技术方案实现的：[0008]-种基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法，将三维GIS利用到地震勘探辅助数据质量控制上，结合高分辨率的卫星影像和航拍图片，对野外地震地震勘探辅助数据进行直观的图形监控，以提高资料处理效率和数据归档质量。[0009]所述方法包括：[0010](1)判断数据类型（无论数据类型是2D还是3D，其在下面的处理过程中是没有区别的，判断类型只作为工区的基本信息进行提交。）；[0011](2)生成、转入或更新数据：将以非标准格式输入的数据按照头卡数据、炮点卡数据、检波点卡数据、关系卡数据和注释卡数据的数据标准转换成标准格式的数据；更新数据是将生成的炮点卡数据和检波点卡数据的北京54投影坐标转换成WGS-84经纬度坐标，并采用基于流的解析方式将所述炮点卡数据和检波点卡数据转换成KML格式数据；如果炮检点坐标与实际存在较大偏差，通过编辑修改炮检点坐标；[0012](3)将步骤（2)生成的头卡数据、炮点卡数据、检波点卡数据、关系卡数据和注释卡数据进行分类整理（根据表1、2中规定的格式，按照table页的管理方式对不同类型数据利用表格进行分页显示）；[0013](4)对步骤（3)中的数据进行检查，如果数据有错误，则返回步骤（2)进行更新数据，如果数据无错误，则转入步骤（5);[0014](5)将步骤（2)得到的标准格式的数据生成标准格式的SPS文件，所述SPS文件包括炮点文件、检波点文件、关系文件和注释文件（即按照表1、表2所示格式将数据输出成文本文件，以"物理点的横坐标"为例，其在文本文件中所处位置在47-55列之间，其存储格式为float类型）（即遵循表1、表2所示的格式）；[0015](6)对步骤（5)生成的SPS文件进行检查，如果有错误，则返回步骤（2)，如果无错误，则转入步骤（7);[0016](7)将KML格式的炮检点数据直接布设到三维地球上：在带有三维高清影像地球上对SPS成果数据进行输出，即输出遵循表1、表2所示的标准SPS格式成果数据。[0017]所述步骤（2)中是利用基于流的KML解析器将SPS文件中的炮检点坐标进行转换并输出成KML格式文件。[0018]所述步骤（4)中数据有错误是这样来判断的：通过结合三维GIS中的高清数字影像和地物信息，将炮点和检波点加载到三维仿真场景中，直观地对炮检点分布进行检查，如果发现与实际施工不符的情况，则判断为数据有错误。[0019]所述步骤（6)中的所述对步骤（5)生成的SPS文件进行检查包括检波点连续性检查、重复炮检查、测量数据检查、文件对比检查、格式文件检查和文件批量检查。[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0021](1)本发明创新性地实现三维地震勘探辅助数据SPS格式与地标文件KML格式之间的自由转换；[0022](2)本发明方法利用高分辨率的卫星影像和航拍图片，通过结合该施工工区内的地物、地貌特征，对野外地震勘探辅助数据进行加载、编辑、数据检查及图形监控；[0023](3)应用本发明方法可以提高SPS资料处理效率和数据归档质量，并减少施工现场实际探勘所带来的时间和人力成本。【专利附图】【附图说明】[0024]图1是本发明方法的步骤框图。【具体实施方式】[0025]下面结合附图对本发明作进一步详细描述：[0026]本发明提供一种基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法，属于石油勘探与开发领域。本发明方法包括：（1)多版本的陆上三维地震勘探辅助数据格式解析及批量输入（对应图1中的"生成、转入或更新数据"步骤）；（2)建立全球地理投影坐标系统转换层，实现对炮点及检波点从北京54到WGS84的坐标系统的转换；（3)将地震勘探辅助数据格式中解析的炮检点数据转换成GoogleEarth能够识别的KML格式文件；(4)将KML格式的炮检点数据直接布设到三维地球上，在带有三维高清影像地球上对SPS成果数据进行检查；(5)利用中石化新的SPS标准对整理成果进行输出。[0027]如图1所述，本发明方法具体如下：[0028](1)多版本的陆上三维地震勘探辅助数据格式解析及批量输入[0029]地震勘探辅助数据格式（SeismicProcessingSupportFormatforSurveys)，简称SPS格式，是将地震队采集的地震勘探辅助数据作为一种通用的标准（格式）进行存储与交换的格式。随着勘探技术的升级SPS格式也随之升级，目前应用比较广泛的格式包括：SEG标准SPS1.0、SPS2.1及中石化标准SPS+、Q/SH0403-2011格式。[0030]针对这些种类繁多的格式标准，设计能够适应各种SPS标准的数据模型，包括头卡模型、炮检点卡模型、关系卡模型及注释卡模型。建立SPS数据驱动层，将SPS标准转化成计算机能够识别的配置文件，将点记录中各域名起始列号、终止列号、数据格式、最大最小值及对其方式整理为Cfg内部文件，实现SPS数据的批量解析，并且能够实现不同标准格式数据之间的自由转换。[0031](2)陆上三维地震勘探辅助数据格式与标记语言KML格式之间的转换[0032]目前，国内野外地震勘探施工中炮检点坐标普遍使用北京54坐标系统，而三维地球上采用的是WGS84经纬度坐标系统。要实现SPS数据与KML数据之间的转换，首先实现北京54投影坐标与WGS-84经纬度坐标之间的转换。确定北京54和WGS-84两种坐标系统的地球椭球体参数、大地基准面参数及地图投影参数，利用Proj.4空间坐标转换库初始化创建北京54和WGS-84坐标系后,调用坐标转换函数实现北京54投影坐标转换成WGS-84经纬度坐标。[0033]然后，针对SPS转换成KML格式的特点，选用基于流的解析方式并封装KML解析器类实现KML的读写。首先采用二维数组遍历的方式对整个工区的接收线进行遍历，通过接收线号找到某一接收线，然后在对该接收线上的接收点进行遍历的过程中，使用解析器类将每个点坐标进行转换并输出到KML格式文件中。[0034](3)基于三维地球的地震勘探辅助数据的质控检查[0035]利用免费的GoogleEarth软件，将SPS转换生成的KML格式数据直接加载到三维地球场景中，利用GoogleEarth提供的大量免费的高清数字影像地图，施工组长可以迅速直观的了解施工区块的地形地貌、公路、河流等各类障碍物的情况，并能根据实际要求及时调整施工方案。最终，通过交互方式选择指定格式标准（SEG标准SPS1.0、SPS2.1及中石化标准SPS+、Q/SH0403-2011)进行成果数据的标准化批量输出。[0036]将KML格式的炮检点数据直接布设到三维地球上，在带有三维高清影像地球上对SPS成果数据进行检查；[0037]本发明方法的一个实施例如下：[0038]第一步，陆上三维地震勘探辅助数据格式解析[0039]三维地震勘探辅助数据格式解析的格式包括：SEG标准SPS1.0、SPS2.1及中石化标准SPS+、Q/SH0403-2011，并且能够实现不同标准格式数据之间的自由转换。通过对照表1和表2,设计能够适应各种SPS标准的数据模型，包括头卡模型、炮检点卡模型、关系卡模型及注释卡模型。建立SPS数据驱动层，将SPS标准转化成计算机能够识别的配置文件，将点记录中各域名起始列号、终止列号、数据格式、最大最小值及对其方式整理为cfg内部文件，实现SPS数据的批量解析。[0040]第二步，建立全球地理投影坐标系统转换层，实现对炮点及检波点从北京54到WGS84的坐标系统的转换；[0041]首先，确定北京54和WGS-84两种坐标系统的地球椭球体参数、大地基准面参数及地图投影参数。然后，利用Proj.4空间坐标转换库初始化创建北京54和WGS-84坐标系后，调用坐标转换函数实现北京54投影坐标转换成WGS-84经纬度坐标。[0042]第三步，将地震勘探辅助数据格式中解析的炮检点数据转换成GoogleEarth能够识别的KML格式文件；[0043]针对SPS转换成KML格式的特点，选用基于流的解析方式并封装KML解析器类实现KML格式数据的读写。首先采用二维数组遍历的方式对整个工区的接收线进行遍历，通过接收线号找到某一接收线，然后在对该接收线上的接收点进行遍历的过程中，使用输出函数将每个点坐标进行转换并输出到kml格式文件中。[0044]第四步，将KML格式的炮检点数据直接布设到三维地球上，在带有三维高清影像地球上对SPS成果数据进行检查；[0045]利用GoogleEarth软件，将SPS转换生成的KML格式数据直接加载到三维地球场景中，利用GoogleEarth提供的大量免费的高清数字影像地图，施工组长可以迅速直观的了解施工区块的地形地貌、公路、河流等各类障碍物的情况，并能根据实际要求及时调整施工方案。[0046]第五步，利用中石化新的SPS标准对整理成果进行输出。[0047]此步骤主要是将步骤（1)中各种标准及非标准格式的SPS数据转换成该计算机能够识别的内部结构数据，通过交互方式选择指定格式标准（SEG标准SPS1.0、SPS2.1及中石化标准SPS+、Q/SH0403-2011)进行成果数据的标准化批量输出。[0048]表1为陆上三维地震勘探辅助数据标准点记录格式。[0049]【权利要求】1.一种基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法，其特征在于：所述方法将三维GIS利用到地震勘探辅助数据质量控制上，结合高分辨率的卫星影像和航拍图片，对野外地震地震勘探辅助数据进行直观的图形监控，以提高资料处理效率和数据归档质量。2.根据权利要求1所述的基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法，其特征在于：所述方法包括：(1)判断数据类型；(2)生成、转入或更新数据：将以非标准格式输入的数据按照头卡数据、炮点卡数据、检波点卡数据、关系卡数据和注释卡数据的数据标准转换成标准格式的数据；更新数据是将生成的炮点卡数据和检波点卡数据的北京54投影坐标转换成WGS-84经纬度坐标，并采用基于流的解析方式将所述炮点卡数据和检波点卡数据转换成KML格式数据；如果炮检点坐标与实际存在较大偏差，通过编辑修改炮检点坐标；(3)将步骤（2)生成的头卡数据、炮点卡数据、检波点卡数据、关系卡数据和注释卡数据进行分类整理；(4)对步骤（3)中的数据进行检查，如果数据有错误，则返回步骤（2)对炮检点的位置坐标进行动态调整，如果数据无错误，则转入步骤（5);(5)将步骤（2)得到的标准格式的数据生成标准格式的SPS文件，所述SPS文件包括炮点文件、检波点文件、关系文件和注释文件；(6)对步骤（5)生成的SPS文件进行检查，如果有错误，则返回步骤（2)，如果无错误，则转入步骤（7);(7)将KML格式的炮检点数据直接布设到三维地球上：在带有三维高清影像地球上对SPS成果数据进行输出。3.根据权利要求2所述的基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法，其特征在于：所述步骤（2)中是利用基于流的KML解析器将SPS文件中的炮检点坐标进行转换并输出成KML格式文件。4.根据权利要求2所述的基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法，其特征在于：所述步骤（4)中数据有错误是这样来判断的：通过结合三维GIS中的高清数字影像和地物信息，将炮点和检波点加载到三维仿真场景中，直观地对炮检点分布进行检查，如果发现与实际施工不符的情况，则判断为数据有错误。5.根据权利要求2所述的基于三维GIS的地震勘探辅助数据质量控制方法，其特征在于：所述步骤（6)中的所述对步骤（5)生成的SPS文件进行检查包括检波点连续性检查、重复炮检查、测量数据检查、文件对比检查、格式文件检查和文件批量检查。【文档编号】G01V1/32GK104280764SQ201310270832【公开日】2015年1月14日申请日期:2013年7月1日优先权日:2013年7月1日【发明者】王昀,陈浩,岳承琪,洪承煜,吴边申请人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院