面向地震数据处理的工作流框架设计与研究

发布时间：2020-05-17 03:32

【摘要】：地震勘探技术是石油能源开发,特别是进行复杂地质环境下勘探的重要技术手段。石油地震勘探首先通过人工手段激发地震波,利用地震波遇到介质性质不同的岩层分界面将发生反射与折射的特性,通过对接收到的地震波数据进行分析与处理来推断地下岩层的具体构造,从而达到石油勘探的目的。随着勘探新技术的不断应用以及我国石油地震勘探正从常规油气藏向岩性、裂缝等非常规油气藏转变,地震数据计算处理算法正从简单的“声波介质”算法向复杂的“弹性波介质”算法发展;勘探数据规模正从万道、TB级向百万道、PB级跨越。庞大的数据量,繁杂的处理流程,使得常规的计算环境和传统工作方法已经不能满足当下石油地震勘探领域的要求。针对以上问题,本文尝试采用Restful式开发框架Django构建基于Web的集群前端,利用科学工作流的相关技术集成石油地震勘探行业数据处理软件,规范数据处理流程,建立起勘探人员和高性能计算基础设施之间的接口,使得勘探人员可以充分利用我国的高性能计算资源来进行地震勘探数据的处理。本文主要关注工作流技术的以下两个方面来构建基于Web的集群前端:1.流程设计与组合:用户通过文本或图形接口等形式添加流程所需软件以及各种所需参数并且规定好各软件间的依赖关系并形成抽象工作流。2.流程表示:抽象工作流无法被高性能资源管理器所解析,这就需要通过流程表示阶段利用工作流描述语言将抽象工作流描述成高性能资源管理器可以解析的文档。平台利用JsPlumb组件为用户提供友好的工作流编辑接口,允许用户利用集成进平台的行业软件以DAG图的形式编辑满足自身需求的数据处理流程,并将编辑好的抽象工作流存储到数据库中。针对石油地震处理软件大都属于人机交互式软件而无法像批处理软件那样直接顺序提交给高性能集群执行这个问题,本文提出基于vncserver+openbox+novnc的软件远程可视化访问集成机制,允许用户在编辑工作流的同时和相关软件进行远程交互。平台设计基于XML格式的业务流程提交方案,将用户编辑的抽象工作流表示成符合高性能资源管理器格式的XML文件,提供和高性能资源管理器之间的松散耦合机制,方便平台的后期维护和升级。平台还提供作业执行监控功能,利用JavaScript组件对作业执行的过程和状态进行图形化直观显示。本文工作基于国家重点关键技术与应用示范项目--基于自主创新的石油地震勘探行业应用平台,项目依托天津超算中心,通过科学工作流的方式,整合、管理石油地震勘探行业中“常规处理-速度建模-偏移成像-构造解释”等常规流程,通过行业软件集成、流程建模、流程解释,提交执行,标准化数据处理流程,充分利用“天河一号”的高性能计算能力,提升我国石油地震勘探行业的效率。
【图文】：

卷积神经网络结构图

主要科学工作流管理系统
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P631.44

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本文编号：2667856