三維可視化技術在地震資料解釋中的研究與應用

【摘要】隨著經濟以及科學技術的不斷發(fā)展，三維可視技術也逐步走向成熟，并且在現(xiàn)實生活中得到廣泛的應用。如，醫(yī)院單位、建筑行業(yè)、礦產開發(fā)等領域的工作中都應用了三維技術，地震資料解釋中也應用了三維可視技術。下面本文將從三維可視技術在地震資料解釋中的研究和應用兩個方面進行簡單的分析。

【關鍵詞】三維可視技術；地震資料解釋；技術研究

三維技術在地震資料解釋中的應用已經有一定的歷史，隨著該項技術不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，其技術水平得到極大的提高，在地震資料解釋中也得到更好的應用。

一、三維可視技術研究

（一）現(xiàn)狀

隨著三維技術的發(fā)展，目前三維技術研究人員已經開發(fā)出很多種商業(yè)應用軟件，并被廣泛的應用到實際生活中。如，國外Paradigm公司研發(fā)的VolelGeo、Landmark公司發(fā)明的GeoProbe以及GeoQuest公司發(fā)明的Geoviz、等，這些都是現(xiàn)在三維可視技術應用的最佳技術成果。我國國內科研組在三維可視技術方面也取得一些研究成果，著名的有石油探測局的3DV和保定雙狐軟件公司研發(fā)的三維地震微機解釋系統(tǒng)，這些軟件都很好的應用了三維可視技術中的三維可視化顯示以及成圖工具。它們各有各的特點，并且軟件功能上也具有獨特優(yōu)勢，其基本功能有：①加載地震資料，②顯示控制，主要是控制圖像的移動、縮放以及旋轉，③數(shù)據(jù)體動畫瀏覽，④多樣化的顯示方式，一般使用的有：常規(guī)2D剖面和切片、盒式數(shù)據(jù)體以及3D空間的剖面和切片；⑤各種可視化顯示參數(shù)的調節(jié)，如，顯示范圍、比例大小、透明度、光源、顏色等參數(shù)的調節(jié)；⑥層位和斷層段以及層位面和斷層面等時間域資料的顯示；⑦子體的定義和剝離；⑧透明體的顯示；⑨層面和斷層的拾??；⑩種子店定義與自動追蹤、巖層位雕刻以及多屬性數(shù)據(jù)體可視化疊合顯示等。

（二）技術應用原理

三維可視技術是依靠體素顯示和透明度控制的工作平臺，它擁有一個三維顯示平臺，其顯示功能的好壞決定著地震資料解釋工作的質量，該技術由顏色、透明度、運動以及光線四要素構成，而三維可視化技術運行又由體素顯示和透明度控制。因此，在使用過程中尤其要注重體素和透明。首先，體素是一個三維圖像，其大小等于采樣間隔控制和面元的間距按照一定比例形成的小三維體。三維可視化以體素為基礎，每個采樣點都被轉換成一個體素，并且將每個地震道轉化成一個體素隊列，每一個體素之間都有一組相對應的三維數(shù)據(jù)體的值和振幅值，該數(shù)據(jù)體的值是一個顏色值和透明性變量，然后通過這個透明性變量的調節(jié)來改變透明度。其次，透明度調節(jié)，在體素中形成的透明性變量數(shù)據(jù)值能實現(xiàn)可視圖透明程度的調節(jié)。透明度必須根據(jù)地震資料振幅值的分布情況進行調節(jié)，由于三維數(shù)據(jù)體通常只能看到外圍和周邊資料，內部資料完全被遮擋，而透明盒能看到其內部情況。如果使用強振幅透明，就會看到弱振幅反映的地質現(xiàn)象；反之亦然。這使解釋員可以更全面的對地質構造、地層以及振幅進行綜合性解釋，透明度的使用極大的提高了三維地震資料解釋工作的水平。

二、三維可視技術在地震資料解釋中的應用

目前三維地震資料解釋工作中，解釋員僅僅依靠三維可視化軟件進行地震資料解釋，其工作結果還不能達到理想標準，還需要與常規(guī)三維地震解釋方法相結合，這樣才能提高解釋工作的效果。

首先，加載資料，在計算機中創(chuàng)建地震資料數(shù)據(jù)格式，對數(shù)據(jù)進行質量控制，避免數(shù)據(jù)的丟失影響地震數(shù)據(jù)質量，從而造成可視化效果不佳。其次，顯示、瀏覽以及觀察資料，對三維可視圖中提供的三個方向常規(guī)剖面和切片圖像進行觀察，并參考數(shù)據(jù)的透明性，重點突出某一部分地震數(shù)據(jù)特征，增加數(shù)據(jù)的可視效果，一方面，在資料解釋初期，剖面和切片圖像可以幫助解釋員快速了解解釋區(qū)地質的整體構造形態(tài)，另一方面，在工作過程中，解釋員還可以通過反復觀察解釋區(qū)地質構成的連續(xù)情況，合理的預測地質未來的變化發(fā)展趨勢，使解釋員能更好的了解和掌握地質構造特點，及時發(fā)現(xiàn)地質異常變化情況。然后，運用常規(guī)三維地震解釋方法，解釋員依據(jù)三維可視化軟件中提供的地質構造數(shù)據(jù)特點和地質異常體，觀察和了解地震反射層位、斷層和地質異常體等變化情況。然后就是體和子體雕刻，沿層雕刻。雕刻技術是從數(shù)據(jù)體中選擇子體，再調整子體的透明度，并且進行適當?shù)男D、縮放以及改變顏色。要根據(jù)實際情況使用軟件中的透明度調整工具，運用強振幅透明看到弱振幅情況下的地質現(xiàn)象，利用弱振幅觀察強振幅下地質變化情況，及時準確掌握地質變化發(fā)展趨勢。然后對其表征進行描述。這一過程將對解釋層位、斷層以及地質異常等數(shù)據(jù)值進行三維顯示，增強其解釋和描述的科學合理性。此外，對地震資料的各種屬性進行三維可視化分析。地震屬性都有一組數(shù)據(jù)體，三維數(shù)據(jù)體就是指地質的振幅屬性和其他屬性，如，相位、波阻抗、頻率以及相干體等通過三維可視化進行分析，將振幅屬性與其他屬性結合起來解釋，最終準確的解釋地質層位、斷層以及其他地質異常體。最后，解釋結果的綜合立體顯示，將得到的解釋結果進行整理、修改或添加處理，得到最終的地震成果圖件。

結束語

三維可視技術在地震資料解釋中的應用能有效提高地震資料解釋工作的質量水平。它能提供直觀、清晰以及準確的地震剖面和水平切片圖像，并且能將復雜的地震數(shù)據(jù)通俗易懂的顯示出來，讓工作人員更好的認識到地質工作的意義，有利于工作人員更專業(yè)的進行地震資料解釋，更加準確的把握和理解地震勘探結果，提高我國地震勘測工作的整體效率。

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