三维观测系统面元属性统计方法及装置与流程

本发明涉及地震勘探开发技术领域，具体涉及一种三维观测系统面元属性统计方法及装置。

背景技术：

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,目前大部分工区施工量都在数万炮和布设十多万个检波器左右，这对施工设计软件的运行效率无疑是个挑战。

面对如此大的工作量，一般的采集软件在统计三维观测系统的面元网格属性信息时，会通过遍历每一个炮点来查找对应的检波点集合来计算CMP点集合，然后将该炮点对应CMP点放到面元网格中进行匹配来统计整个工区的覆盖次数。这样做会导致调用大量的计算机资源来计算并查找对应的面元网格属性信息，同时需要分配过多的内存空间用于数据的交换，显而易见会降低设计人员在三维观测系统面元属性信息统计的工作效率。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种三维观测系统面元属性统计方法及装置，该方法能够快速实现三维观测系统面元属性统计，减少用户等待时间，提高观测系统设计效率，并且能够减少面元属性统计过程中对计算机资源的消耗，避免不必要的内存分配等操作。

依据本发明一个方面，提供了一种三维观测系统面元属性统计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

定义单元模板参数；

定义单元模板滚动布设参数，所述滚动布设参数包括：滚动起始点坐标、inline(主测线)方向滚动间隔及次数、x-line(联络测线)方向滚动间隔及次数，其中，inline方向滚动间隔为道距整数倍和x-line方向滚动间隔为检波线距的整数倍，通过单元模板确定炮点及检波点的位置关系；

定义三维观测系统的面元网格的属性参数，所述属性参数包括：网格起始坐标、inline方向间隔及个数、x-line方向间隔及个数，其中，inline方向间隔为检波点道距的整数倍，x-line方向间隔为检波线距的整数倍；

根据面元网格参数建立面元网格矩阵结构体；

计算单元模板CMP分布位置；

利用单元模板滚动参数，对面元网格矩阵体进行叠加运算；

生成三维观测系统面元属性统计结果。

可选地，单元模板参数包括炮点和检波点的参数，其中，检波点参数包括：检波线数、检波点数、道距、检波线距、检波点起始坐标；

炮点参数包括：炮线数、炮点数、炮点距、炮线距、炮点起始坐标。

可选地，所述面元网格矩阵结构体包括矩阵头和矩阵体部分，其中，矩阵头定义面元网格起始坐标、inline方向间隔及个数、x-line方向间隔及个数；矩阵体为按照先inline方向后x-line方向存储面元网格中覆盖次数的二维整数型数组。

可选地，所述计算单元模板CMP分布位置包括：利用单元模板的炮检点参数来计算模板中每一炮点与所有检波点连线的中点坐标，统计出所有中心点的最小X坐标值和最小Y坐标值，这些坐标值即构成单元模板CMP点集合。

可选地，所述利用单元模板滚动参数，对面元网格矩阵体进行叠加运算的步骤中，单元模板CMP点随着单元模板的滚动，以inline和 x-line方向固定的偏移距离进行滚动，计算出单元模板在每一次滚动过程中CMP点所对应的面元网格矩阵结构体二维数组所对应数组下标，并对二维数组对应位置的覆盖次数累加。

依据本发明另一方面，提供了一种三维观测系统面元属性统计装置，其特征在于，包括：

单元模板参数定义模块，用于定义单元模板参数；

滚动布设参数定义模块，用于定义单元模板滚动布设参数，所述滚动布设参数包括：滚动起始点坐标、inline方向滚动间隔及次数、x-line方向滚动间隔及次数，其中，inline方向滚动间隔为道距整数倍和x-line方向滚动间隔为检波线距的整数倍，通过单元模板确定炮点及检波点的位置关系；

属性参数定义模块，用于定义三维观测系统的面元网格的属性参数，所述属性参数包括：网格起始坐标、inline方向间隔及个数、x-line方向间隔及个数，其中，inline方向间隔为检波点道距的整数倍，x-line方向间隔为检波线距的整数倍；

矩阵结构体建立模块，用于根据面元网格参数建立面元网格矩阵结构体；

CMP分布位置计算模块，用于计算单元模板CMP分布位置；

叠加运算模块，用于利用单元模板滚动参数，对面元网格矩阵体进行叠加运算；

统计结果生成模块，用于生成三维观测系统面元属性统计结果。

可选地，单元模板参数包括炮点和检波点的参数，其中，检波点参数包括：检波线数、检波点数、道距、检波线距、检波点起始坐标；

炮点参数包括：炮线数、炮点数、炮点距、炮线距、炮点起始坐标。

可选地，所述面元网格矩阵结构体包括矩阵头和矩阵体部分，其中，矩阵头定义面元网格起始坐标、inline方向间隔及个数、x-line方 向间隔及个数；矩阵体为按照先inline方向后x-line方向存储面元网格中覆盖次数的二维整数型数组。

可选地，所述计算单元模板CMP分布位置包括：利用单元模板的炮检点参数来计算模板中每一炮点与所有检波点连线的中点坐标，统计出所有中心点的最小X坐标值和最小Y坐标值，这些坐标值即构成单元模板CMP点集合。

可选地，所述利用单元模板滚动参数，对面元网格矩阵体进行叠加运算的步骤中，单元模板CMP点随着单元模板的滚动，以inline和x-line方向固定的偏移距离进行滚动，计算出单元模板在每一次滚动过程中CMP点所对应的面元网格矩阵结构体二维数组所对应数组下标，并对二维数组对应位置的覆盖次数累加。

本发明提供的三维观测系统面元属性统计方法及装置能够：

(1)创造性地实现快速的三维观测系统面元属性统计，减少用户等待时间，提高观测系统设计效率；

(2)利用矩阵结构体设计面元属性数据，减少面元属性统计过程中对计算机资源的消耗，避免不必要的内存分配等操作；

(3)较商业观测系统设计软件在三维观测系统面元属性统计的速度方面快十倍以上。

附图说明

图1是根据本发明实施例提供的三维观测系统面元属性统计方法的流程图；

图2是根据本发明实施例提供的单元模板示意图；

图3是根据本发明实施例提供的面元网格示意图；

图4是根据本发明实施例提供面元属性统计结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

三维观测系统能够获取多方位信息，从而使解释结果更接近地下的真实情况，要使炮检距基本分布均匀(多个方位上)，就必须有较高的覆盖次数，以使远近炮检距基本均匀，从而提高成像结果。三维地震勘探是利用炮点网格激发，检波点网格接收，从而获得地下一定范围内均匀分布的达到一定叠加次数的数据体，以达到控制地下构造形态的勘探方法。所以，地震记录质量的好坏在很大程度上取决于地震数据的采集。三维观测系统设计与属性分析是地震数据采集的一个重要环节，其中面元间属性分布的合理性又是影响地震数据处理的重要因素之一。本发明提供了一种三维观测系统面元属性快速统计方法，该方法较商业观测系统设计软件在三维观测系统面元属性统计的速度方面有巨大的优势。

根据本发明的一个实施例，图1示出了三维观测系统面元属性统计方法的流程，其中包括：

1、定义单元模板参数；在本实施例中，单元模板参数包括炮点和检波点的参数，其中，检波点参数包括：检波线数、检波点数、道距、检波线距、检波点起始坐标；炮点参数包括：炮线数、炮点数、炮点距、炮线距、炮点起始坐标。

需要说明的是，通常设计人员在设计某一工区的三维观测系统时都会采用单元模板滚动布设的方式。如镇巴工区采用的28L3S288T、5740-20-40-20-5740正交式三维观测系统，即工区内每一炮激发产生的地震波信号都是由与该炮有固定关系的检波点集合来接收。

2、定义单元模板滚动布设参数，所述滚动布设参数包括：滚动起始点坐标、inline方向滚动间隔及次数、x-line方向滚动间隔及次数， 其中，inline方向滚动间隔为道距整数倍和x-line方向滚动间隔为检波线距的整数倍，通过单元模板确定炮点及检波点的位置关系；

位置关系用于定义野外记录号、激发点、记录通道和接收点组之间的关系，即对于每一炮点，都能够找到对应的连续编号的通道和组合检波点集合。

图2示出了单元模板的示意图，滚动布设参数就是通过定义inline和x-line方向的滚动间隔和次数确定观测系统中炮检点位置及关系。

3、定义三维观测系统的面元网格的属性参数，为了进行接下来的面元属性统计就必须定义三维工区的面元网格的属性参数，包括：网格起始坐标、inline方向间距及个数、x-line方向间距及个数；其中inline方向间隔必须为检波点道距的整数倍，x-line方向间隔必须是检波线距的整数倍。为了能够统计到工区内所有炮检对中心点坐标，同时还需要满足工区内所有炮检点的坐标值不超出面元网格的范围。

4、根据面元网格参数建立面元网格矩阵结构体，为了合理高效的管理计算机内存空间，应该尽量避免不必要的内存空间分配。为有效的管理面元属性数据将面元网格作为矩阵结构体进行读取访问。面元网格矩阵结构包括矩阵头和矩阵体两部分，矩阵头定义面元网格起始坐标、inline方向间距及个数、x-line方向间距及个数。矩阵体是按照先inline方向后x-line方向存储面元网格中覆盖次数的二维整数型数组；在面元属性的读取过程中通过采用二维矩阵的下标值可迅速的访问到对应某个面元网格中属性信息。

面元网格属性参数是为了计算观测系统CMP点分布位置，通过计算CMP点坐标确定其每个点所在面元网格位置。面元网格示意图如图3所示。

5、算单元模板CMP分布位置；

面元属性统计过程实际上就是将整个工区所有炮点对应的CMP点进行叠加而生成的数据。要想计算整个工区的面元属性，首先将单 元模板中的CMP点分布位置计算出来。利用步骤1中单元模板的炮检点参数来计算模板中每一炮点与所有检波点连线的中点坐标，统计出所有中心点的最小X坐标值和最小Y坐标值，这些坐标值即是单元模板CMP点集合。

6、利用单元模板滚动参数，对面元网格矩阵体进行叠加运算；

观测系统滚动布设过程中，步骤(5)中计算出的单元模板CMP点也会随着模板的滚动，以inline和x-line方向固定的偏移距离进行滚动。利用这个特性，可以计算出单元模板在每一次滚动过程中CMP点所对应的步骤(4)中矩阵体二维数组所对应数组下标，并对二维数组对应位置的覆盖次数累加。

7、生成三维观测系统面元属性统计结果；通过步骤(2)滚动参数完成对三维观测系统滚动布设后，即可得到整个工区的面元属性统计结果。在本发明的实施例中即CMP覆盖次数图，如图4所示。

相应地，本发明还公开了一种三维观测系统面元属性统计装置，其特征在于，包括：

单元模板参数定义模块，用于定义单元模板参数；

滚动布设参数定义模块，用于定义单元模板滚动布设参数，所述滚动布设参数包括：滚动起始点坐标、inline方向滚动间隔及次数、x-line方向滚动间隔及次数，其中，inline方向滚动间隔为道距整数倍和x-line方向滚动间隔为检波线距的整数倍，通过单元模板确定炮点及检波点的位置关系；

属性参数定义模块，用于定义三维观测系统的面元网格的属性参数，所述属性参数包括：网格起始坐标、inline方向间隔及个数、x-line方向间隔及个数，其中，inline方向间隔为检波点道距的整数倍，x-line方向间隔为检波线距的整数倍；

矩阵结构体建立模块，用于根据面元网格参数建立面元网格矩阵结构体；

CMP分布位置计算模块，用于计算单元模板CMP分布位置；

叠加运算模块，用于利用单元模板滚动参数，对面元网格矩阵体进行叠加运算；

统计结果生成模块，用于生成三维观测系统面元属性统计结果。

本发明利用单元模板CMP属性特征和模板滚动布设属性快速准确的计算三维观测系统面元属性值，提高三维观测系统面元属性统计的效率，在本发明公开的应用方法和原理基础上，野外采集施工技术人员可利用该方案轻松的解决三维观测系统设计在实际生产过程中产生的显示效率低的问题。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在于该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了 这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是互相排斥之处，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一种浏览器终端的设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及 借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。