陆地声纳三分量数据可视化研究

　　陆地声纳三分量数据可视化研究
　　引 言 http://WwW.LWlM.cOm  陆地声纳法是一种适应于浅层地震勘探的新方法，是“陆上极小偏移距高保真弹性波反射连续剖面法”的简称。地震勘探方法种类很多，有反射法、折射法和地震测井法等。而陆地声纳法由地震反射法变化而来，是地震勘探、水声法、声波法、探地雷达的结合体。陆地声纳三分量是指垂直地面的垂直分量，平行地面又与炮检线平行的水平分量，及平行地面又与炮检线垂直的水平分量。   陆地声纳显示技术由最初的波形显示、波形加变面积显示逐渐发展到波形加变密度和彩色显示，以及正在开展的三维显示和三分量显示技术，三维显示技术相对于二维显示有以下优势:   (1) 三维显示有更高的地层构造成像精度   (2) 三维显示可以准确地确定反射界面的空间位置   (3) 三维显示可以将分散二维图象，综合起来进行联想，直观地观察地下地质形态，而且可以从三维的角度去分析和判断地质体的空间形态。    1 可视化软件WebGL   WebGL是通过Web页面调用OpenGL，WebGL直接以OpenGL接口实现HTML5的canvas标签调用，以统一的OpenGL标准，从Web脚本生成利用硬件加速功能的Web交互式3D动画的图形渲染。WebGL完美地解决了现有的Web交互式三维动画的两个问题：第一：它通过HTML脚本本身实现Web交互式三维动画的制作，无需任何浏览器插件支持;第二：它利用底层的图形硬件加速功能进行的图形渲染，是通过统一的、标准的、跨平台的OpenGL接口实现的。这就意味着，仅仅用HTML和Javascript，就可以制作出性能丝毫不亚于现在用Flash、Silverlight等做出来的Web交互式三维动画，而且在任何平台上都能以同样的方式运作。WegGL这种方式是直接在页面本身显示图片，比使用插件显示方式性能和效率上   陆地声纳法三分量三维显示要求是实现三维的十字剖面图形，实现过程如下：   （1）首先从地震数据文件中读取N道的采集数据。每道数据的数据信息是坐标值和时间值。   （2）然后每三道数据为一组，进行组合，提取出每道数据的坐标值和时间值，这样就构成了（x,y,z,t）四维坐标的采集点。   (3)构造直角坐标系（图3）。首先建立垂直向下的时间轴，然后以每个采集时间点为基点构造直角坐标系。为了实现坐标系的旋转功能，需构造两种直角坐标系，①Z轴与时间轴平行。②Y轴与时间轴平行。即实现了坐标轴的旋转功能，防止因采集点与时间轴重合而观察不到数据。根据坐标系，画出每个采集点的坐标位置，然后使用WebGL将采集点用平滑的曲线进行连接，形成一条三维的平滑曲线图。   （4）利用WebGL将三维曲线图和时间轴之间的空间进行曲面填充，并将填充部分进行上色，形成三维的旋转曲面。由    4 总结   本文提出了一种实现陆地声纳三分量数据显示的方法，该方法通过对陆地声纳数据进行整合，形成三分量采集点，然后建立三维坐标系，利用绘图工具WebGL对三分量数据进行渲染，实现三分量数据的十字剖面图显示，由于剖面图显示的三分量的三维数据，所以要求剖面图具有旋转功能。本文还http://WwW.LWlM.cOm实现了剖面图的缩放功能，从而有利于工作人员对数据的进一步解释和分析，提高了工作效率。