[發明專利]一種三維空間數據場可視化方法

無效

• 申請號: 201110326208.9
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN103049462A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 陳紅兵
• 申請（專利權）人: 陳紅兵
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種三維空間數據場可視化方法。

背景技術

在過去的三十多年里，勘探地球物理學家從地震數據中提取出了100種以上的地震屬性，包括振幅類屬性、頻率類屬性、相位類屬性、波形類屬性、構造類屬性、AVO屬性、譜分解屬性等等，然后分析地震屬性中包含的豐富信息，定性或是定量的描述地下地層地質特征。

在地震屬性研究中，有的地震屬性，有明確的地質意義或物理意義；但是也有許多的地震屬性，卻沒有明確的地質意義或物理意義。由于地質條件的復雜性和技術本身的局限性，地震屬性與地下地質目標并非有一一對應的關系，有時地震屬性存在異常指示，但不一定能找到相應的儲層特征；有時地震屬性又是構造、地層、巖性與油氣等各種因素的一個綜合反映。因此地震屬性的應用研究具有復雜性、多解性和不確定性。面對地震屬性的這些問題，目前普遍采用地震多屬性分析技術來解決。在井數據、巖石物理數據等資料的約束下，地震多屬性分析技術將眾多的地震屬性進行分類、優選、優化和標定，最終獲得一個綜合的信息，可以更加可靠的反映地下地質特征。

目前，地震多屬性分析技術發展非常的快，一般常用的是神經網絡聚類、主成分分量降維、粗糙集優選理論、模式識別等技術。對于這些常用的地震多屬性分析方法，尤其是神經網絡類模式識別方法，其目的是期望利用計算機來模擬人的大腦，運用數學方法分析出多個地震屬性的特征，自動進行地質目標的識別。

與之不同，本文將討論另外的一種思路，更多的與解釋人員交互，是一種基于視覺的多屬性分析方法，即地震多屬性顏色融合。其主要依據是融合理論，采用基于顏色空間的融合，再結合科學可視化技術，將多個地震屬性反映的特征直接的投影到二維或三維空間，期望結合解釋人員的經驗，從目標的顏色、形態、位置、尺寸、方向等視覺特征上進行識別。以期對地下構造形態識別、斷層的解釋、河道的檢測、油藏特征的時移變化分析等方面，通過多屬性顏色融合及可視化技術來解決許多實際生產中的問題。

國外在二十世紀七十年代末提出了信息融合的概念，但國內直到1991年后才積極開展研究，到現在也取得了很多的進展?；陬伾臻g的多源圖像融合，在遙感等領域也到了飛速發展。在地震勘探領域，信息融合已經用于聯合反演油氣富集預測等。由于國內的地震勘探主要是采用國外商業解釋軟件，所以地震多屬性的融合研究，目前還多是用國外商業軟件針對具體的區塊進行案例實踐，而對理論的研究還處于起步階段。從公開的文獻看，東方地球物理勘探公司的地震勘探解釋一體化系統GeoEast的地震屬性分析系統也僅僅對地震多屬性顏色融合做了粗淺的涉及。

在三維可視化領域，目前國內已經做了很多基于微機的三維地震數據可視化的研究工作。地震多屬性分析可視化的研究，中石化南京石油物探研究所的油氣勘探一體化平臺NEWS系統，做了一些有益的探索。

總的來看，國內石油勘探界，三維可視化解釋的應用已經比較多，并有了一些地震數據三維可視化的理論研究成果；地震多屬性融合，國內出現了一些應用實例，但對理論方法的研究還很缺乏，即便是近兩年國外研究的熱門“基于顏色空間的地震多屬性融合”，關注都還不夠。本文開展多屬性融合及可視化研究，正是希望基于視覺的多屬性分析研究能夠得到更深入的發展和應用。

20世紀70年代，Taner和Sheriff提出了復數道的概念，從地震信號中提取出三瞬參數(瞬時振幅，瞬時頻率和瞬時相位)應用于地下巖性解釋，并首次引入了地震屬性(seismic?attribute)這個術語。

在地震屬性三十多年的發展歷史中，地震屬性的精確定義，不同階段不同學者都有討論。1997年，Chen和Sidney提出了被國內廣泛接受和引用的定義：地震屬性是指那些由疊前或疊后地震數據，經過數學變換而導出的表征地震波幾何形態、運動學特征、動力學特征以及統計特征的一些參數。Barnes

科學計算可視化(Visualization?in?Scientific?Computing)指的是運用計算機圖形學和圖像處理技術，將科學計算過程中及計算結果的數據轉化為圖形及圖像在屏幕上顯示出來并進行交互處理的理論、方法和技術。隨著技術的發展，科學計算可視化的含義已經大大擴展，它不僅包括科學計算數據的可視化，也包括工程計算數據的可視化和商業量數據的可視化?？茖W計算可視化將圖形生成技術、圖像處理技術和人機交互技術結合在一起，其主要功能是從復雜的多維數據中產生圖形，也可以分析和理解送入計算機的圖像數據。它涉及到計算機圖形學、圖像處理、計算機輔助設計、計算機視覺及人機交互技術等幾個領域。