多属性数据中基于连续平行坐标的可视分析方法研究

摘要

多维多属性数据分析和处理是海量数据分析的重要内容之一。在油气资源勘探领域，由于信号的信噪比较低，单个属性中的目标特征不明显，通过多属性融合分析，可以凸显地质构造特征和地质目标特征。基于此，本文针对多属性地震数据问题开展研究，提出了基于可视分析的多属性地震数据分析方法，其基本思想是结合可视化技术和人机交互技术，充分利用计算机的处理能力和人的主观经验，一方面可以避免单纯依赖计算机进行数据分析的准确性问题，另一方面可以避免仅依赖人机交互带来的操作复杂性问题。具有一定的理论价值和实际应用价值。
　　本文针对多属性地震数据的可视分析问题开展研究，主要贡献如下：
　　1.提出了基于连续平行坐标的多属性数据可视分析方法。针对多属性数据的可视分析，提出了多属性数据可视化、人机交互的特征提取和融合体绘制的可视分析流程。首要问题是对大规模多属性数据的可视化问题，本文采用了基于连续平行坐标的多维多属性可视化方法实现了多属性数据的展示，提取和凸显目标的特征。通过人机交互流程实现目标特征的迭代分析和提取，在此基础上将目标特征映射成融合体绘制的传递函数，在三维空间采用融合体绘制技术将目标特征进行展示。人机交互贯穿整个数据分析流程，实现了实时的多属性可视分析方法。通过仿真分析，本文提出的方法可有有效解决多多属性地震数据的分析问题；
　　2.提出了基于空间信息的多属性数据可视分析方法。多属性数据中，不同属性具有一定的相关性，同时，目标特征在空间上具有一定的相关性和连续性。基于此，本文提出了基于空间信息的多属性数据可视分析方法。其基本思想是通过人机交互拾取地质目标的局部信息，利用目标在空间上的相关性和连续性，凸显目标的空间特征。基本过程是将多属性值在散点图中投影，用散点图中投影到每个像素的体素的重心坐标和空间方差来表征体素的空间信息，并根据空间信息来对数据进行分类，从而设计传递函数指导融合体绘制结果。该方法在保留地质目标特征的同时，消除了非特征物质的干扰，提高了特征提取效果；
　　3.设计并实现了集成这两种方法的可视分析系统。利用实际的地震多属性数据进行仿真，为本文的方法提供实际验证。
　　本文针对海量多属性数据的分析问题开展研究，并提出可视分析方法。通过仿真分析，本文提出的方法有效解决多属性地震数据的可视分析问题。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究工作

1.4本文的结构

第二章 可视分析理论基础

2.1数据降维技术

2.2平行坐标

2.3传递函数设计

2.4本章小结

第三章 基于连续平行坐标的多属性数据可视分析方法

3.1引言

3.2可视分析基础

3.3可视分析方法实现

3.4仿真分析

3.5本章小结

第四章 基于空间信息的多属性数据可视分析方法

4.1引言

4.2可视分析基础

4.3可视分析方法实现

4.4仿真分析

4.5本章小结

第五章 软件系统设计

5.1软件开发环境

5.2软件需求分析

5.3软件结构设计

5.4软件模块设计

5.5效果展示

5.6本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果