基于CUDA架构的三维地震数据并行处理技术研究

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1、Researchonthree．．dimensionalseismicdataparallelprocessingtechnologybasedonCUDAPresentedByZHANGHengSupervisedbyAssociateProfessorTANGJieADISSERTATl0NSUBMITTEDT0THEDEPAI盯ⅧNTOFCOⅧUTERSCIENCEANDTECHNOLOGYOFNANJINGUNIVERSITYINCANDIDACYFORTHEDEGREEOFⅣ【ASTERApril20

2、11基于CUDA架构的三维地震数据并行处理技术研究声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下、在南京大学及导师提供的研究环境(含标明的项目资助)下作为导师领导的项目组项目整体的组成部分而完成的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。南京大学及导师所有权保留：送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；公布论文的全部或部分内容；可以采用影印、缩印或其它复制手段保存该论文

3、。学生签名：导师签名：日期：DeclarationImakeadeclarationherethatthethesissubmittediscomposedoftheresearchingworkbymyselfanditscorrespondingresearchingresultsfinishedasaconstituentpartofthewholeprojectintheprojectteamleadbymyadvisor．Thethesisiscompletedwiththeguidanceofmya

4、dvisor,andundertheresearchingcircumstancesofferedbyNanjingUniversityandmyadvisor(includingtheprojectsupportindicated)．Thethesisdoesnotincludeotherpeople’Sresearchingresultseverpublishedorcomposed，exceptthatarespeciallyannotatedandacknowledgedsomewhereinthear

5、ticle．Anycontributionmadetotheresearchbymyworkingpartnersisdeclaredexplicitlyandacknowledgedinthethesis．NanjingUniversityandtheadvisorretainthecopyrightasfollows：submittingthecopiesofthethesis，allowingthethesistobeconsultedandborrowed；publicizingthewholeorpa

6、rtofthethesis’content；keepingthethesisbyphotocopy,microcopyorothercopymethods．AuthorSignature：AdvisorSignature：Date：基于CUDA架构的三维地震数据并行处理技术研究摘要三维地震数据处理涉及地质数据、信息的分析与合成，广泛应用于地质勘探、油藏工程、GIS等领域，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。三维地质曲面自动追踪通过对三维地震数据进行去噪、特征提取等手段，从三维地震数据中自动追踪出层位面、断层面

7、等信息，是三维地震数据处理中的关键一环。由于三维地震数据往往数据量很大，数据处理速度成为三维地震数据处理中的主要瓶颈问题。为了提升速度，一般采取运算量较小的处理方法，效果不是很好。随着计算机软硬件的提升，尤其是近年来图形处理器(GPU)的迅速发展以及统一计算设备架构(CUDA)的出现，为解决这一问题提供了新的思路和方法。但是，现有的三维地质曲面自动追踪算法大多不能简单的直接应用于GPU。如何研制基于众核系统的大规模并行处理算法，充分发挥GPU的高性能计算能力仍然有待我们进一步的研究。针对上述问题，本文对基于CU

8、DA架构的三维地震数据并行处理技术进行了研究，取得的主要成果如下：1)介绍了基于GPU的通用计算，分析了CUDA的软硬件结构，并探讨了如何提升CUDA程序运行效率的技巧。2)提出并实现了一种基于CUDA的三维地震数据去噪算法。算法基于效果良好的PDE去噪算法，针对三维地震数据的特点做了改进，提升了去噪效果。在此基础上设计了CUDA的并行化算法，使得速度得到了有效的提升。3)提出并实现了