基于Qt的可扩展地震数据特殊处理软件平台的设计与开发

摘要

地震资料的处理解释与计算机软件技术息息相关，各种地球物理方法在生产上的应用需要借助软件来实现。目前市面上商用的地震资料处理软件大都提供了常规的处理方法，但对于一些特殊的处理方法往往将其作为增值服务保留，本课题围绕“地震标志层强反射消除”这一目标，设计开发了一套可以用于实际的地震数据特殊处理软件平台。地震标志层是指稳定连续的强反射同相轴，它对于目标层的确定具有重要意义，但是过强的强反射又会干扰储层的识别。本文研究了基于多子波分解的强反射消除方法和基于EMD最大能量法的强反射消除方法，依托形成的软件，将这两种方法应用到了鄂尔多斯盆地的古生界煤层强反射实际地震资料中，并分析了消除计算后的“三瞬图”（瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位），从地震反演的角度对消除方法进行了评价，从计算结果来看，两种方法都较好的保存并精细化了储层特征，压制了煤层的干扰。
　　本研究采用Qt跨平台的开发框架，使用同一套代码就能够方便的发布Windows和Linux版本的软件。软件的界面使用了Qt Designer进行布局和设计，分离了视图层(View)和模型层(Model)。在开发过程中，还使用了Git进行版本控制，定期合并分支(merge branch)，在功能有变化时提交(commit)，并记录好代码变化的概述。在系统构架上，将软件依次分成了人机交互界面层(UI)、应用逻辑层、技术服务层三个层面，并规定了只能从上层调用下层的规则，降低了软件模块的耦合程度。软件平台主要实现了“工区数据管理”、“数据可视化”、“强反射消除计算”三大功能模块，攻克了一系列实现过程中的关键技术方法，包括二进制数据的大小端转换(Big Endian-Little Endian); IBM和IEEE两种类型浮点型数据的解码;实现了双线性插值的图像插值算法;重写QLabel控件实现了地震剖面图像的放大缩小功能;借助于插件系统，实现了软件平台的可扩展特性;使用XML(Extensible Markup Language)技术，对工区数据的配置信息进行了结构化管理。

目录

声明

摘要

1．1 选题依据及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 煤层强反射消除方法研究现状

1．2．2 地震数据处理解释软件现状

1．3 研究内容及思路

1．4 研究技术路线

第2章 强反射振幅消除方法

2．1 基于多子波分解的强反射振幅消除法

2．1．1 匹配追踪算法

2．1．2 多子波分解基本原理

2．1．3 强反射振幅消除流程

2．2 基于最大能量法消除强反射振幅

2．2．1 基于最大能量法的消除强反射振幅法

2．2．2 基于EMD最大能量法的消除强反射振幅法

第3章 软件平台需求分析及设计

3．1 软件系统总体设计

3．1．1 用户需求分析

3．1．2 软件设计总体方案

3．2 软件人机交互界面的设计

3．2．1 人机交互界面的设计原则

3．2．2 人机交互界面的结构与布局

3．3 系统构架

3．3．1 系统层次结构

3．3．2 工区管理模块设计

3．3．3 数据可视化模块设计

3．3．4 强反射消除计算模块设计

3．4 系统调用接口

3．4．1 新建工区接口

3．4．2 打开工区接口

3．4．3 数据可视化接口

3．4．4 消除强振幅计算接口

3．5 开发工具简介

第4章 软件平台关键技术方法

4．1 地震数据预处理

4．1．1 SEG-Y格式地震数据

4．1．2 大端数据和小端数据

4．1．3 浮点型编码

4．1．4 数据导入界面实现

4．2 地震数据可视化技术

4．2．3 图像插值算法

4．2．2 波形绘图

4．2．3 变密度绘图

4．3 插件技术

4．3．1 基于Qt的插件技术

4．3．2 软件平台插件系统设计

4．4 XML数据管理技术

第5章 鄂尔多斯盆地强反射消除实例

5．1 工区概况

5．2 多子波分解消除强振幅计算实例

5．3 基于EMD最大能量法消除强反射振幅的计算实例

5．4 基于地震反演的强振幅消除方法评价

总结与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果