[发明专利]一种石油地震采集面元覆盖次数属性体切片成图方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探技术，具体是一种建立观测系统面元覆盖次数属性体空间索引结构的石油地震采集面元覆盖次数属性体切片成图方法。

背景技术

三维地震采集面元覆盖次数均匀是观测系统设计的基本要求。而覆盖次数体切片是用来衡量地下空间各目标层的覆盖均匀程度，以及连续地震数据体产生的依据。也就是说，观测系统是根据地质任务和地下目标层的覆盖次数水平切片是否均匀来进行设计。利用切片分析地下每一层面元属性的覆盖次数分布特征是否均匀来指导观测系统设计，从而提高地震资料采集质量，降低野外勘探风险和成本。在石油勘探领域的应用中，这种步骤是石油勘探中最重要的工作之一。

覆盖次数体切片成图技术是观测系统的面元属性分析重要技术手段。目前地震采集普遍采用十万道乃至百万道地震勘探，覆盖次数属性体数据达到万亿字节。由于数据量庞大，传统的覆盖次数体切片生成是建立在等间距抽稀数据的基础之上，而抽稀控制点不能实现各地层数据的精确描述。传统应用是以牺牲原始数据精度的方式来达到平衡切片速度和性能的目的，带来了切片覆盖次数失真、色彩过渡不平滑、数据访问效率低等问题，影响到对地下目标层覆盖次数均匀度的快速准确判断。故传统方法既无法控制切片成图的精度，也无法保证切片实时动态生成的速度要求，具有一定的局限性。传统的覆盖次数体切片方法存在切片成图数据获取精度低，算法效率慢的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种快速精确的石油地震采集面元覆盖次数属性体切片成图方法。

本发明通过以下步骤实现：

1)按地质任务建立满覆盖观测系统，利用已知观测系统关系片得到炮检中心点和偏移距，并根据炮检中心点得到面元覆盖次数；

2)将炮检偏移距排序，产生等覆盖次数层，并建立等覆盖次数层四叉树空间索引结构；

步骤2)所述的炮检偏移距排序，是利用步骤1)得到的炮检偏移距，对位于同一个面元中的炮检偏移距进行排序，所有排序相同的偏移距组成一个等覆盖次数层，依此将面元满覆盖次数体拆分后得到多个等覆盖次数层。

步骤2)所述的等覆盖次数层四叉树空间索引结构的建立是：首先把原始覆盖次数层数据作为四叉树的底层，并对其分块形成第0级数据块矩阵；再在第0级基础上，按每3×3个面元合成为2×2个面元的方法生成第1级，并对其分块形成第1级等覆盖次数数据块矩阵；再在第1级基础上采用同样的方法生成第2级等覆盖次数数据块矩阵；依此类推，将覆盖次数层以级、块的形式建立起四叉树空间索引结构。

所述的数据块为等覆盖次数层的基本存储单元，每块由(2ⁿ+1)×(2ⁿ+1)个面元组成，块与块之间重叠一行一列面元，其中n取整数且n≥1。

步骤2)所述的等覆盖次数层四叉树空间索引结构的建立是：

第i级的数据块数B为：

其中n≥1，i∈[0，L-1]，为向上取整符号，覆盖次数层的四叉树结构总行数为row，总列数为col，每层数据的分级数L；

公式(1)控制每层数据的分级数L；

公式(2)产生等覆盖次数层各级的数据块数目；

对于覆盖次数为0的面元，其属性以无效值-99999填充，如果数据块所有面元覆盖次数均为0，则该数据块不予以存储，仅在块索引表的对应位置作无效标记。

3)生成水平和竖直切片格网，采用水平和竖直切片树状图元细分和视点相关多细节层次技术控制切片图元的显示精度和速度；

步骤3)所述的水平切片树状图元细分是在深度方向，从平面坐标内采用自顶向下的四叉树图元分裂对切片进行细分，将面元行数row，面元列数col分别补足为2^k+1，补充的面元由无效值-99999填充；

幂指数k采用如下公式：

其中为向上取整符号；

将根节点分裂为四个矩形子节点图元，如四个子节点图元屏幕像素大于给定的阈值，则令每个子节点继续以四叉树分裂方式递归细分，直到四叉树根节点代表整个勘探目标区的面元。

所述的分裂图元细分结束条件是图元屏幕像素小于给定的阈值或图元总量达到预设数量。

所述的水平切片自顶向下的四叉树图元分裂对切片进行细分的覆盖次数的确定是查找顶点所处的覆盖次数层位区间，根据水平切片当前深度值，以一次覆盖到最大覆盖次数层作为查找区间，利用折半查找定位所有顶点的具体覆盖次数。