三维可视化技术在地震资料解释中的研究与应用

来源:用户上传      作者: 张卫东

　　【摘要】随着经济以及科学技术的不断发展，三维可视技术也逐步走向成熟，并且在现实生活中得到广泛的应用。如，医院单位、建筑行业、矿产开发等领域的工作中都应用了三维技术，地震资料解释中也应用了三维可视技术。下面本文将从三维可视技术在地震资料解释中的研究和应用两个方面进行简单的分析。
　　【关键词】三维可视技术；地震资料解释；技术研究
　　三维技术在地震资料解释中的应用已经有一定的历史，随着该项技术不断的创新和发展，其技术水平得到极大的提高，在地震资料解释中也得到更好的应用。
　　一、三维可视技术研究
　　（一）现状
　　随着三维技术的发展，目前三维技术研究人员已经开发出很多种商业应用软件，并被广泛的应用到实际生活中。如，国外Paradigm公司研发的VolelGeo、Landmark公司发明的GeoProbe以及GeoQuest公司发明的Geoviz、等，这些都是现在三维可视技术应用的最佳技术成果。我国国内科研组在三维可视技术方面也取得一些研究成果，著名的有石油探测局的3DV和保定双狐软件公司研发的三维地震微机解释系统，这些软件都很好的应用了三维可视技术中的三维可视化显示以及成图工具。它们各有各的特点，并且软件功能上也具有独特优势，其基本功能有：①加载地震资料，②显示控制，主要是控制图像的移动、缩放以及旋转，③数据体动画浏览，④多样化的显示方式，一般使用的有：常规2D剖面和切片、盒式数据体以及3D空间的剖面和切片；⑤各种可视化显示参数的调节，如，显示范围、比例大小、透明度、光源、颜色等参数的调节；⑥层位和断层段以及层位面和断层面等时间域资料的显示；⑦子体的定义和剥离；⑧透明体的显示；⑨层面和断层的拾取；⑩种子店定义与自动追踪、岩层位雕刻以及多属性数据体可视化叠合显示等。
　　（二）技术应用原理
　　三维可视技术是依靠体素显示和透明度控制的工作平台，它拥有一个三维显示平台，其显示功能的好坏决定着地震资料解释工作的质量，该技术由颜色、透明度、运动以及光线四要素构成，而三维可视化技术运行又由体素显示和透明度控制。因此，在使用过程中尤其要注重体素和透明。首先，体素是一个三维图像，其大小等于采样间隔控制和面元的间距按照一定比例形成的小三维体。三维可视化以体素为基础，每个采样点都被转换成一个体素，并且将每个地震道转化成一个体素队列，每一个体素之间都有一组相对应的三维数据体的值和振幅值，该数据体的值是一个颜色值和透明性变量，然后通过这个透明性变量的调节来改变透明度。其次，透明度调节，在体素中形成的透明性变量数据值能实现可视图透明程度的调节。透明度必须根据地震资料振幅值的分布情况进行调节，由于三维数据体通常只能看到外围和周边资料，内部资料完全被遮挡，而透明盒能看到其内部情况。如果使用强振幅透明，就会看到弱振幅反映的地质现象；反之亦然。这使解释员可以更全面的对地质构造、地层以及振幅进行综合性解释，透明度的使用极大的提高了三维地震资料解释工作的水平。
　　二、三维可视技术在地震资料解释中的应用
　　目前三维地震资料解释工作中，解释员仅仅依靠三维可视化软件进行地震资料解释，其工作结果还不能达到理想标准，还需要与常规三维地震解释方法相结合，这样才能提高解释工作的效果。
　　首先，加载资料，在计算机中创建地震资料数据格式，对数据进行质量控制，避免数据的丢失影响地震数据质量，从而造成可视化效果不佳。其次，显示、浏览以及观察资料，对三维可视图中提供的三个方向常规剖面和切片图像进行观察，并参考数据的透明性，重点突出某一部分地震数据特征，增加数据的可视效果，一方面，在资料解释初期，剖面和切片图像可以帮助解释员快速了解解释区地质的整体构造形态，另一方面，在工作过程中，解释员还可以通过反复观察解释区地质构成的连续情况，合理的预测地质未来的变化发展趋势，使解释员能更好的了解和掌握地质构造特点，及时发现地质异常变化情况。然后，运用常规三维地震解释方法，解释员依据三维可视化软件中提供的地质构造数据特点和地质异常体，观察和了解地震反射层位、断层和地质异常体等变化情况。然后就是体和子体雕刻，沿层雕刻。雕刻技术是从数据体中选择子体，再调整子体的透明度，并且进行适当的旋转、缩放以及改变颜色。要根据实际情况使用软件中的透明度调整工具，运用强振幅透明看到弱振幅情况下的地质现象，利用弱振幅观察强振幅下地质变化情况，及时准确掌握地质变化发展趋势。然后对其表征进行描述。这一过程将对解释层位、断层以及地质异常等数据值进行三维显示，增强其解释和描述的科学合理性。此外，对地震资料的各种属性进行三维可视化分析。地震属性都有一组数据体，三维数据体就是指地质的振幅属性和其他属性，如，相位、波阻抗、频率以及相干体等通过三维可视化进行分析，将振幅属性与其他属性结合起来解释，最终准确的解释地质层位、断层以及其他地质异常体。最后，解释结果的综合立体显示，将得到的解释结果进行整理、修改或添加处理，得到最终的地震成果图件。
　　结束语
　　三维可视技术在地震资料解释中的应用能有效提高地震资料解释工作的质量水平。它能提供直观、清晰以及准确的地震剖面和水平切片图像，并且能将复杂的地震数据通俗易懂的显示出来，让工作人员更好的认识到地质工作的意义，有利于工作人员更专业的进行地震资料解释，更加准确的把握和理解地震勘探结果，提高我国地震勘测工作的整体效率。
　　参考文献
　　[1]Harilal，谢丹平.应用地震地层学、地震属性和三维可视化技术识别碳酸盐岩和混积岩层序中的储集岩相[J].华北煤炭医学院院报，2009（04）
　　[2]张爱印，邱兆泰.三维可视化技术在地震资料解释中的研究与应用[J].中国煤田地质，2012（05）
　　[3]程裕斌，陈加林.高密度三维地震技术在潞安矿区高河煤矿的应用效果[J].中国煤炭地质，2010（08）
　　[4]尹江涛，杨斌.GIS三维可视化技术在天山公路地质灾害评价与决策信息系统中的应用研究[J].遥感信息，2010（11）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/6/view-4466658.htm