地球物理测井数据格式及面向对象的数据读取

在进行地球物理测井数据处理或解释软件开发时,只有知道所处理的测井数据的格式,才能正确地进行读取、格式转换、数据处理以及绘图等工作。在对ECLIPS 5700数控测井系统XTF文件格式分析的基础上,基于内存映射文件技术,采用面向对象的方法创建了XTF文件数据读取类,实现了大数据量XTF文件数据的快速读取,也可为其它格式测井数据的格式转换和数据处理提供技术参考。     

压裂微震数据初至拾取的时频谱熵法

在油气田开发过程中,微震监测是获得水力压裂引起裂缝分布的一种较为有效的方法。微震的定位成像与裂缝解释需要利用有效微震信号位置,而微震信号具有低信噪比的特点,传统信号拾取方法无法有效实现较低信噪比条件下初至时刻的准确拾取。本文提出一种基于时频谱熵的初至拾取新方法,该方法首先通过S变换获取含噪信号的时频谱;然后对谱内各个采样点沿频率方向进行分帧操作,并计算每帧频段内的近似负熵值,以最小近似负熵值作为该谱点的负熵值;最后沿时间方向比较各谱点的负熵值,最小值对应的时刻即为初至时刻。本文利用不同信噪比的合成地震数据对该方法进行效果验证,并与长短时窗能量比（STA/LTA）法进行拾取结果对比,结果表明：信噪比在-5 dB时,两种方法拾取效果都很好;信噪比在-10 dB时,时频谱熵法拾取效果更好。时频谱熵法更适合低信噪比情况下的信号初至拾取。     

基于钻孔数据的三维可视化快速建模技术的研究

为了实现三维建模过程的智能化以及自动化,以及使复杂地质体三维建模过程变得简单,针对CAD图形资料编写了能够直接将地表、钻孔等地质信息读入到数据库的DXF接口程序,提出了一种利用GA-Kriging插值手段对地层属性进行插值并最终实现三维可视化快速建模的方法,并且在此基础上基于VTK图形库实现了三维建模、等值线绘制、钻孔显示、切片以及特定地层的提取以及体积的计算等功能。在编写Kriging插值算法时,为了实现块金常数、变程等常数取值的自动化、最优化,应用GA智能算法求解。最后,通过地铁隧道的一个工程实例,对建模方法以及相应的算法模块进行了验证,表明方法具有一定的优越性。     

基于快速行进迎风线性插值的微震定位算法研究

准确的微震定位方法是微震监测技术进行岩体稳定性分析的基础,而初至波走时计算方法是决定微震定位精度重要因素之一。引入一种由快速行进法(fast marching methods, FMM)与线性插值射线追踪法(LTI ray tracing)改进而来的线性插值算法,实现了在复杂岩体中相对准确的微震初至走时计算,并在均一速度模型和Marmousi模型中得到了验证。在此基础上,采用常微分方程数值算法中的单步高精度Runge-Kutta法,得到了震源点和传感器之间的射线路径,并在分层和带空洞的岩体模型中验证了其合理性。选取最小二乘法为目标函数,通过寻找目标函数值最小的方式来获得最优节点实现微震定位。在所建立的加入地下硐室的Marmousi岩体模型中,对于预设震源点的定位结果误差分别为1.41、1.00、2.83、1.41、1.41m,验证了所提方法在复杂岩体速度模型中能够实现较准确的微震定位,为进一步提高工程岩体的微震定位精度提供了新思路。     

地质数据三维可视化的属性、分类和关键技术

地质数据三维可视化具有显著的空间决策支持属性,其应用分类包括表达可视化、分析可视化、过程可视化、设计可视化和决策可视化。能否实现这两类"五个可视化",是检验所有地质三维可视化软件的水平和质量的试金石。地质数据三维可视化技术在矿产资源勘查、工程地质勘查、矿山设计开发、水利水电工程设计、地质灾害勘查治理和国防工程建设领域,有着广泛的需求和应用前景。其发展趋势是实现地上、地下、地理、地质数据一体化三维可视化采集、存储、管理、处理和集成应用。复杂地质结构的表达和快速动态建模方法和技术,仍将是未来一段时间的研究重点,引进知识驱动和本体论思路、方法,可能是解决这些问题的有效途径。     

基于微震矩张量的矿山围岩破坏机制分析

微震是矿山岩体损伤的重要信号,并被用于矿山围岩稳定性分析。为应用矩张量理论,研究矿山开采围岩破坏机制,对理论运用中的关键问题提出了解决办法:(1)通过引入适于矿山岩体应力状态的矩张量三分量分解模型,解决了由于矿山应力状态不确定带来的矩张量分解方程组求解的不确定问题;(2)针对Ohstu提出的矩张量岩体破坏模式判据的不足之处进行了讨论和修正,使其适于矿山岩体工程岩体破坏模式分析。利用改进后的矩张量分析方法对冬瓜山铜矿的部分巷道围岩破坏机制进行研究,印证了冬瓜山巷道围岩破坏是一种以剪切破坏为主,多因素综合作用的破坏形式的结论。当巷道穿过不同岩层接触带时,微震事件在接触带附近积聚,表明巷道围岩出现剪切破坏带并形成冒落区;位于单一岩层中的巷道围岩中的微震活动较为分散,破坏原因多为围岩应力集中,破坏形式表现为局部性围岩冒落。     

探地雷达数据可视化方法

采用文件映射降低大数据量探地雷达(GPR)数据显示对计算机内存的需求,同时使GPR数据可以当作一维数组进行数据处理,方便对数据的随机、实时访问;应用直接写位图、视区分割的成图方案,实现对GPR数据的实时显示;通过位图调色板实现GPR数据调色板,灵活应用该技术可使本来需要对原始数据进行大量运算的算法通过调整调色板实现,提高了GPR数据处理的速度。     

GIS数据的出版可视化技术研究与实践

GIS空间数据的出版可视化技术研究与实践，不仅能够满足GIS空间数据的出版要求，同时对于最大限度地利用GIS数据资源、避免基础数据的重复投入和提高地图生产效率有着重要的现实意义。文章论述了地理空间数据的类型、关系、矢量数据结构及其在电子出版系统中共享的制约因素，讨论了GIS空间数据在电子出版系统中可视化技术实现的基本方法，在实践的基础上提出了两种企业级解决方案。     

煤矿地震数据三维可视化研究

根据煤矿地震数据二维解释中存在的问题,以及三维可视化在三维地震解释中的优势,将三维可视化技术应用到煤矿地震数据解释中。结合煤矿地震数据特点,研究了OpenGL和VC 6.0联合编程,利用适合地震数据三维显示算法,研制了基于Windows的煤矿地震数据三维可视化系统Sgy3D。Sgy3D系统基本功能包括数据体、Inline剖面、Crossline剖面、层位、等值线、任意测线等要素的三维立体显示;实现了对数据体的动态放大、缩小、平移等交互操作。将Sgy3D应用于实际地震资料解释,取得了良好的地质效果。     

工程勘察数据的传递控制与可视化

从广义说,工程勘察成果中的很大一部分是通过大量数据的传递与处理取得的。数据传递结构的优化和合理控制是提高勘察效率和质量的保证。讨论了用程序编制的方法实现的数据从平面图到剖面图的钻孔距离传递,利用模糊聚类思想提出的对剖面数据进行合并的建议和利用地质三维软件实现的三维地质体模型的耦合展示,这几个问题正是目前大多勘察单位在数据控制与传递流程中可能欠缺的环节。     

高密度电法数据三维可视化快速实现及在复杂采空沉降区的应用

高密度电阻率法是一种阵列式的勘探方法,具有采集观测数据量大、地质信息丰富、生产效率高等特点,数据采集多以剖面形式工作,成果多为二维反演结果,资料处理过程中经常出现局部畸值或相邻测线对照一致性差等问题.为解决该问题,本文在探查采空区分布和巷道位置的工作中,结合剖面数据采集特点提出非规则“#”剖面布设勘探法来补充纵向数据信息,并通过三维可视化软件建立以高密度电法电参数为依据的地质体模型,实现高密度电法数据场三维可视化和实际应用.     

井—地三维激发极化数据快速反演

为实现井—地激发极化数据的快速反演,分析三维有限元正演四面体网格剖分形成的系数矩阵的元素规律,应用MSR非零元素压缩存储和SSOR-PCG方程求解技术,提高了正演执行效率。在正演基础上,利用Jacobian矩阵与正演方程的简单关系,采用共轭梯度法求解最小二乘目标函数的模型修改量,避开Jacobian矩阵的直接计算和存储,实现了三维井-地激电数据的分钟级快速反演。模型正演合成数据的反演结果表明,能基本再现已知的模型。     

平剖面可视化的Matlab实现

为了提高绘制彩色平剖图的工作效率,利用Matlab对由Surfer软件中任意方向切割等值线得到的剖面数据进行批量处理,通过数据的平移、缩放和旋转换算等,形成平剖图;并沿剖面找出场值的零值点位置,将正值段用暖色线绘出,负值段用冷色线绘出,使图面上能较方便地显示出正值区和负值区,从而实现彩色平剖图的自动绘制。最后将处理结果保存为Surfer软件中*.bln类型文件格式,可在Surfer中直接调用并形成基面图,实现彩色平剖图与等值线网图或其它地理底图的叠合,为地质解译提供便利。     

基于数据库平台的MT数据处理可视化方案

利用数据库技术可以很好地实现大地电磁测深数据的管理。介绍一种大地电磁测深数据处理的系统框架,并在此基础上,重点介绍了利用Paradox数据库系统建立数据库平台的过程,探讨了大地电磁测深数据处理功能的实现方案,利用混合语言编程及OLE编程技术实现Delphi与Fortran、Delphi与Surfer的调用,最终实现了基于测区、测线、测点为对象的数据处理可视化程序。     

基于Matlab平台实现电法数据的三维可视化

电法三维数据采集和三维正反演获得的信息是三维分布的。对这些三维数据体进行快速有效的立体显示是展示电法成果的最好方式。结合电法数据的特点,以Matlab2010b为平台实现了电法数据的三维可视化。该程序可方便地用于研究电法成果的三维展布特征,也可为其他地球物理数据的三维可视化所参考。     

流域地理景观的GIS数据三维可视化

应用以"GIS"为核心的空间信息技术,是开展"数字流域"工程建设自然和最佳的选择。结合"清江流域水文水情与洪水演进仿真系统"的具体研制,分析流域地理数据特点及传统GIS在"数字流域"建设中的优缺点,在应用传统GIS二维方式展示形式管理和预处理先期各类基础流域地理空间数据及其相应属性数据的基础上,为满足仿真系统系列三维可视化要求,建立面向流域空间实体对象的数据模型,定义流域地理空间对象数据结构,将流域地理常规的GIS数据以三维形式展示,在实际的系统开发过程中,取得较好的三维可视化效果,并可满足"数字清江"建设各阶段综合处理、分析、评价、决策以及可视化等方面的需求。     

用小波变换进行IP异常分离

小波变换可以将原始信号分解到不同的尺度上,从而得到信号在不同尺度上的分量值。用小波变换的ＭＡＬＬＡＴ算法通过尺度滤波器和镜像滤波器可方便地完成这种分解。实际上,一个在空间分布的物探数据包含着各种频率成分,由于大地滤波作用,使得低频主要反映深部地质信息,高频主要反映浅部地质信息,因此可以应用小波变换进行异常的分离。对川西北Ｓ工区激发极化（ＩＰ）实测资料的处理结果表明,应用小波变换可以方便地将局部异常和区域异常进行分离,是进行数据分析和资料解释的一种有效方法     

隐蔽圈闭的识别及可视化技术

本文提出了一种利用窄带子波扫描探测隐蔽圈闭的方法及可视化处理技术。这个窄带子波就是地震子波与小波算子的褶积，数值计算结果表明，利用窄带子波记录及某些特征参数可以清晰准确地显示厚度等于甚至小于λ／１００异常地质体的横向变化。     

用虚拟现实建模语言实现地震层位三维可视化

作者在本文中使用虚拟现实建模语言（Ｔｈｅ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ,简称ＶＲＭＬ）实现了层状地质体的三维显示。实例表明ＶＲＭＬ具有直观、易学的特点,不需要使用者掌握深厚的数学和计算机图形学知识,而且图形绘制结果方便用户交互。