基于模型的三维观测系统优化设计.pdf

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1、围书分类号：：学校代码领士僮谂突、论文题百基干模型的三维观测系统优化设计研究生姓名谢久安导师姓名徐峰（教授）学科专业地球探测与信息技术研究方向观系统优化设十一五年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人保

2、证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（请在以上相应括号内打“”）学位论文作者签名丨厂年〈月曰年月丨西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。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

3、谢意。学位论文作者签名：年月曰摘要在地震勘探中，观测系统是指炮点与检波点的相互位置关系。观测系统优化设计的最终目的是提高地震采集资料的质量。本文从面元属性分析和面元照明分析两个方面出发，分别对三维层状水平模型和二维层状起伏模型的观测系统进行了优化设计。在面元属性分析方面，首先从观测系统参数统计出发，总结了组独、参数。在此基础上，统计出三维观测系统而元个属性—覆盖次数、方位角和炮检跗分布情况，并提出了基于炮检对密度的覆盖次数计算方法。随后，给出了标函数，根据目标函数分别对三个属性进行局部夺优得到优曲线。在而儿全局导优时，为了克服计算量问题，笔者首

4、先研究了约束条件，在强约束的条件下，实现了覆盖次数属性的全局寻优并得到观测系统寻优参数表格，最后通过炮检距和方位角属性的目标函数值进行寻优结果筛选，得到了一组基于理论的最佳观测系统参数。在面元照明分析方面，首先建立了一个目标层起伏的二维层状模型，并针对该模型实现了基于逐段迭代方法的射线追踪。通过统计面元的覆盖次数，得到了冃的层照明曲线。为了克服观测系统离散采样造成的照明曲线高频振荡以及射线路径的唯一性造成照明强度的极值和空白等失真现象，笔者从两个方面对面元照明方法进行改善和进化。其一，通过增加采集密度和增大面元尺寸实现了照明曲线的平缓过度其二，

5、实现了多路径射线追踪的照明分析方法，并对二维层状起伏模型进行了单炮排列照明分析和多炮照明分析。本文得到若干结论和认识。第一、笔者提出了基于炮检对密度的覆盖次数计算公式，与传统的覆盖次数经验公式相比，该公式史加完备合■，综合考虑观测系统参数与覆盖次数的关系；第二、笔者实现了面儿、个屈性的统计和局部：彳优，覆盖次数局部寻优曲线表明，在纵测线方向上，当排列的接收道数是滚动道数的为正整数倍时，覆盖次数完全均匀；在横向上较为复杂，讨论结果较为复杂；第三、面元全局寻优计算量极大，笔者在强约束条件下，实现了覆盖次数属性全局寻优，并通过炮检距和方位角属性的寻优

6、筛选，得到了基于面元属性理论上的最佳观测系统参数；第四、传统面元覆盖次数照明分析射线路径具有单一性，对于起伏模型容易出现照明曲线的强烈振荡，增加采样密度或者增大面元尺寸能够改善照明结果；第五、笔者实现了基于多路径射线追踪的照明分析方法，该方法能够显著减小地层起伏造成照明曲线的失真现象，照明结果更加合理。关键词观测系统；面元属性；全局寻优；照明分析；射线追踪AbstractGeometryistherelativeloactionbetweenshotsandreceiversinseismicsurvey.Theultimategoalofge

7、ometryoptimizationistheimprovementoftheacquisitiondataquality.Theoptimizationworkhasbeentakeninthisthesisfromcommonmidpoint(CMP)binattributesanalysisandcommonreflectpoint(CRP)binilluminationanalysiscorrespondingto3Dhorizontalflatmodeland2Dcomplexmodel.InCMPbinattributeanalys

8、isaspect,wefiguredoutallthenecessaryparameterstodefineatheorticalgeometryan