地震数据可视化交互关键技术研究
发布时间：2021-06-28 22:34
地震数据可视化和同相轴拾取是地震勘探资料解释的两个基本手段,卓越的可视化效果和精准的同相轴拾取结果能够有效提升地震解释结果的可靠性,指导具体的野外勘探作业。近年来,由于传统的地震数据二维可视化存在细节表示不完整、交互局限性等问题,而逐渐被地震数据三维可视化所替代。为此,本文提出一种借助VTK将二维地震数据渲染到三维场景的地震数据可视化新方法,该方法采用三正交面和包围面等方式将以SEGY方式存储的地震数据置于三维虚拟立体场景中进行VTK可视化,并支持360度全方位的交互操作。在具体的实现中,针对变面积图中出现的填充漏洞现象,结合插值算法搭配小梯形的多边形填充算法进行解决;针对变密度图中可能出现的马赛克现象,使用双线性插值算法进行解决。综合优化具体的地震数据可视化方法以提升其逼真性、舒适性和交互友好性。与此同时,在具体的用户交互中,地震同相轴的拾取也逐渐趋于自动化和智能化,但现有的地震同相轴拾取方法的应用效果差强人意并存在大量局限性。针对这一问题,本文基于深度学习原理,提出一种使用多特征卷积神经网络边缘检测算法（RCF）来实现地震同相轴的自动化拾取。该算法通过融合来自深度学习网络获取的多尺...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
中国石油大学（北京）硕士专业学位论文-11-图2.1VTK系统架构Fig.2.1SystemarchitectureofVTK2.1.2VTK数据组织结构可视化是基于数据而实现的，在VTK中数据集（vtkDataSet）能够直接作为可视化处理的数据，一般是将数据源组织成某种结构并且赋予相应的属性值后形成。数据集由组织结构（OrganizingStructure）、属性数据（AttributeData）两大部分组成，VTK数据集的组成如图2.2所示。由图可知，组织结构由几何结构和拓扑结构组成，几何结构使用点数据（即一系列坐标点）定义，用于描述物体的空间位置关系，与缩放、旋转等空间变换相关联。拓扑结构由一系列有序的点按指定类型连接形成的单元结构定义，它是用来描述物体的构成形式，具有几何变换不变性的特点。统一数据集中的点数据必须和单元结构保持一致性，点数据为单元结构提供基本点信息，单元结构依赖点数据的索引信息。几何结构和拓扑结构两者相辅相成、缺一不可。属性数据（AttributeData）是与组织结构相关联的信息，主要用于描述数据集的某种特征信息。其可与数据集的点数据或单元结构数据相关联，也可与组成单元的某些成分相关联。VTK根据属性数据设置颜色映射算法，通过颜色深度、明暗、透明度、饱和度等变化反映属性的变化。数据集的组织结构不仅确定了点数据与单元结构之间的关联关系，而且决定了其类型，不同的数据集类型具有不同的特点，适合不同的应用场景。VTK常见的图像数据、线性网格、非结构点等数据集类型使得VTK应用更加广泛、可视化内容更加丰富。
第2章相关背景知识介绍-12-图2.2VTK数据集组成结构Fig.2.2StructureofvtkDataSet2.1.3VTK可视化管线VTK按照可视化管线机制通过使用管道流将输入信息转化为机器可理解的图形数据，并使用VTK渲染引擎将图形数据渲染成图后展示给用户，其本质是数据流动更新转换的过程。VTK可视化框架如图2.3所示。由图可知，VTK可视化框架包含四大重要组成部分：VTK开源库、可视化管线、渲染引擎、交互引擎。使用VTK进行可视化开发需要依赖其开源库函数，比如在Java下使用VTK，首先编译VTK源码获得Java平台可用的JAR文件和动态链接库DLL文件，其次在开发平台中加载JAR和DLL文件，获取VTK可视化的依赖库。VTK可视化管线根据输入数据构建拓扑结构和几何结构，将其封装成特定的VTK数据组织结构，最后借助Mapper将可视化管线处理后的图形数据传递给渲染引擎。渲染引擎主要负责数据可视化表达，将图形数据呈现到可视化窗口中，提供直观的可视化结果。交互引擎用于获取渲染窗口上发生的鼠标、键盘事件等，完成人机交互。
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向跨媒体检索的层级循环注意力网络模型[J]. 綦金玮,彭宇新,袁玉鑫. 中国图象图形学报. 2018(11)
[2]基于结构导向的层位自动追踪[J]. 蒋旭东,曹俊兴,胡江涛. 石油物探. 2018(05)
[3]基于能量比与互相关法的地震剖面反射同相轴交互自动拾取研究[J]. 丁维凤,潘国富,苟铮慷,傅晓明,张济博,胡涛骏. 海洋学报(中文版). 2012(03)
[4]基于VC++的SEGY数据格式地震剖面图绘制[J]. 刘继承,姚亮. 自动化技术与应用. 2012(03)
[5]利用图像细化算法检测地震反射同相轴[J]. 杨微,陈可洋. 复杂油气藏. 2011(02)
[6]基于图像边缘检测方法提取地震剖面同相轴[J]. 熊会军,管业鹏,于蕴杰,严军. 地球物理学进展. 2009(06)
[7]石油地质信息的可视化研究[J]. 张亚琴,樊文有,卞洲罡. 软件导刊. 2009(01)
[8]一种Roberts自适应边缘检测方法[J]. 康牧,许庆功,王宝树. 西安交通大学学报. 2008(10)
[9]图像边缘检测方法在地震剖面同相轴自动检测中的应用研究[J]. 李红星,刘财,陶春辉. 地球物理学进展. 2007(05)
[10]利用人工神经网络方法检测地震剖面同相轴[J]. 高美娟,田景文,张淑华. 物探与化探. 2000(05)
博士论文
[1]地震数据可视化及断层智能识别方法研究[D]. 陈雷.北京工业大学 2017
[2]基于QT-GPU的地震数据特殊处理解释一体化平台关键方法技术研究[D]. 彭土有.成都理工大学 2011
硕士论文
[1]地震数据去噪及可视化技术研究[D]. 周婧.兰州大学 2018
[2]微地震可视化系统的设计与实现[D]. 赵林.电子科技大学 2015
[3]利用图像边缘检测方法实现地震剖面同相轴自动拾取[D]. 李旭.中国海洋大学 2014
[4]二维地震数据可视化的研究与实现[D]. 蔡维纬.云南大学 2013
[5]利用改进的人工神经网络实现同相轴自动拾取[D]. 张雅晨.吉林大学 2012
[6]基于QT的地震数据可视化技术的研究及应用[D]. 黄丹.电子科技大学 2011
[7]基于QT的地震剖面同相轴自动拾取方法技术研究[D]. 卞志彬.成都理工大学 2011
[8]三维地震资料微机管理及可视化解释系统研究与开发[D]. 柏冠军.西北大学 2006
[9]基于人工神经网络方法的断层两侧地层层位追踪的研究[D]. 赵皓.成都理工大学 2005
本文编号：3255153
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
中国石油大学（北京）硕士专业学位论文-11-图2.1VTK系统架构Fig.2.1SystemarchitectureofVTK2.1.2VTK数据组织结构可视化是基于数据而实现的，在VTK中数据集（vtkDataSet）能够直接作为可视化处理的数据，一般是将数据源组织成某种结构并且赋予相应的属性值后形成。数据集由组织结构（OrganizingStructure）、属性数据（AttributeData）两大部分组成，VTK数据集的组成如图2.2所示。由图可知，组织结构由几何结构和拓扑结构组成，几何结构使用点数据（即一系列坐标点）定义，用于描述物体的空间位置关系，与缩放、旋转等空间变换相关联。拓扑结构由一系列有序的点按指定类型连接形成的单元结构定义，它是用来描述物体的构成形式，具有几何变换不变性的特点。统一数据集中的点数据必须和单元结构保持一致性，点数据为单元结构提供基本点信息，单元结构依赖点数据的索引信息。几何结构和拓扑结构两者相辅相成、缺一不可。属性数据（AttributeData）是与组织结构相关联的信息，主要用于描述数据集的某种特征信息。其可与数据集的点数据或单元结构数据相关联，也可与组成单元的某些成分相关联。VTK根据属性数据设置颜色映射算法，通过颜色深度、明暗、透明度、饱和度等变化反映属性的变化。数据集的组织结构不仅确定了点数据与单元结构之间的关联关系，而且决定了其类型，不同的数据集类型具有不同的特点，适合不同的应用场景。VTK常见的图像数据、线性网格、非结构点等数据集类型使得VTK应用更加广泛、可视化内容更加丰富。
第2章相关背景知识介绍-12-图2.2VTK数据集组成结构Fig.2.2StructureofvtkDataSet2.1.3VTK可视化管线VTK按照可视化管线机制通过使用管道流将输入信息转化为机器可理解的图形数据，并使用VTK渲染引擎将图形数据渲染成图后展示给用户，其本质是数据流动更新转换的过程。VTK可视化框架如图2.3所示。由图可知，VTK可视化框架包含四大重要组成部分：VTK开源库、可视化管线、渲染引擎、交互引擎。使用VTK进行可视化开发需要依赖其开源库函数，比如在Java下使用VTK，首先编译VTK源码获得Java平台可用的JAR文件和动态链接库DLL文件，其次在开发平台中加载JAR和DLL文件，获取VTK可视化的依赖库。VTK可视化管线根据输入数据构建拓扑结构和几何结构，将其封装成特定的VTK数据组织结构，最后借助Mapper将可视化管线处理后的图形数据传递给渲染引擎。渲染引擎主要负责数据可视化表达，将图形数据呈现到可视化窗口中，提供直观的可视化结果。交互引擎用于获取渲染窗口上发生的鼠标、键盘事件等，完成人机交互。
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向跨媒体检索的层级循环注意力网络模型[J]. 綦金玮,彭宇新,袁玉鑫. 中国图象图形学报. 2018(11)
[2]基于结构导向的层位自动追踪[J]. 蒋旭东,曹俊兴,胡江涛. 石油物探. 2018(05)
[3]基于能量比与互相关法的地震剖面反射同相轴交互自动拾取研究[J]. 丁维凤,潘国富,苟铮慷,傅晓明,张济博,胡涛骏. 海洋学报(中文版). 2012(03)
[4]基于VC++的SEGY数据格式地震剖面图绘制[J]. 刘继承,姚亮. 自动化技术与应用. 2012(03)
[5]利用图像细化算法检测地震反射同相轴[J]. 杨微,陈可洋. 复杂油气藏. 2011(02)
[6]基于图像边缘检测方法提取地震剖面同相轴[J]. 熊会军,管业鹏,于蕴杰,严军. 地球物理学进展. 2009(06)
[7]石油地质信息的可视化研究[J]. 张亚琴,樊文有,卞洲罡. 软件导刊. 2009(01)
[8]一种Roberts自适应边缘检测方法[J]. 康牧,许庆功,王宝树. 西安交通大学学报. 2008(10)
[9]图像边缘检测方法在地震剖面同相轴自动检测中的应用研究[J]. 李红星,刘财,陶春辉. 地球物理学进展. 2007(05)
[10]利用人工神经网络方法检测地震剖面同相轴[J]. 高美娟,田景文,张淑华. 物探与化探. 2000(05)
博士论文
[1]地震数据可视化及断层智能识别方法研究[D]. 陈雷.北京工业大学 2017
[2]基于QT-GPU的地震数据特殊处理解释一体化平台关键方法技术研究[D]. 彭土有.成都理工大学 2011
硕士论文
[1]地震数据去噪及可视化技术研究[D]. 周婧.兰州大学 2018
[2]微地震可视化系统的设计与实现[D]. 赵林.电子科技大学 2015
[3]利用图像边缘检测方法实现地震剖面同相轴自动拾取[D]. 李旭.中国海洋大学 2014
[4]二维地震数据可视化的研究与实现[D]. 蔡维纬.云南大学 2013
[5]利用改进的人工神经网络实现同相轴自动拾取[D]. 张雅晨.吉林大学 2012
[6]基于QT的地震数据可视化技术的研究及应用[D]. 黄丹.电子科技大学 2011
[7]基于QT的地震剖面同相轴自动拾取方法技术研究[D]. 卞志彬.成都理工大学 2011
[8]三维地震资料微机管理及可视化解释系统研究与开发[D]. 柏冠军.西北大学 2006
[9]基于人工神经网络方法的断层两侧地层层位追踪的研究[D]. 赵皓.成都理工大学 2005
本文编号：3255153
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