MESA软件使用说明

MESA软件使用说明(总35页)

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绿山设计软件在三维地震勘探中的应用

姓名：刘 卫

河南煤田地质局物探测量队

二OO五年八月

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目 录

1 引言 ......................................................... 1 1.1 项目来源 ................................................. 1 1.2 目的和意义 ............................................... 1 1.3 国内外的研究现状 ......................................... 2 1.3 主要研究内容 ............................................. 2 2、观测系统设计软件功能简介 .................................... 3 2.1 系统功能简 ............................................... 3 2.2 系统界面简介 ............................................. 4 2.3 系统菜单简介 ............................................. 6

2.3.1 File菜单 .......................................................... 6 2.3.2 Layout菜单 ........................................................ 6 2.3.3 Bin Analysis菜单 .................................................. 8 2.3.4 Display菜单 ....................................................... 9 2.3.5 Utilities菜单 .................................................... 10 2.3.6 Output菜单 ...................................................... 12 2.3.7 Advisor菜单 ..................................................... 13 2.3.8 Image System菜单 ................................................ 13 2.3.9 Help菜单 ........................................................ 14

3、三维设计基本流程 ........................................... 15 3.1 基本流程 ................................................ 15 3.2 三维设计实例 ............................................ 16

3.2.1 勘探区简介 ....................................................... 16 3.2.2 设计思路与流程 ................................................... 17 3.2.3 详细操作步骤 ..................................................... 18 3.2.4 应用效果分析 ..................................................... 25

4、数据输入与输出 ............................................. 27 4.1 MESA与MAPGIS数据交换 .................................... 27

4.1.1 mapgis 图转入MESA中 ............................................. 27 4.1.2 MESA生成的文件转入mapgis中 ...................................... 27

4.2 与IMAGE等仪器数据交换 ................................... 27 4.3 与处理系统数据交换 ...................................... 28 5、常用操作 ........................................................................................................ 29 5.1 模板操作 ................................................................................................... 29 5.2 炮检点操作 ............................................................................................... 29

2

5.3 电子表格操作 ........................................................................................... 29 5 .4 障碍物编辑 .............................................................................................. 29 6、结论 ................................................................................................................ 31 6.1 主要研究成果 ........................................................................................... 31 6.2 存在的不足及研究前景展望 ................................................................... 31 主要参考文献 ...................................................................................................... 32 附录1 SPS 格式标准简介 ............................................................................... 33

1.1

1.2

SPS 标准格式数据文件说明…………………………………………51 SPS 标准格式头卡的简要说明………………………………………………51 SPS 标准格式数据卡的简要说明…………………………………………54

1.3

附录2 操作指南……………………………………………………………56

第一课 检波点和炮点布置 .......................................................................... 61 第二课 输入坐标和基于网格的激发 ........................................................... 70 第三课 电子表格练习 ................................................................................... 77 第四章 单位模板 ............................................................................................ 92 第五课 连续滚动放炮 ................................................................................... 96

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1 引言

1.1 项目来源

为贯彻落实“科教兴局”战略，河南省煤田地质局以豫煤地[2005]2号文下发了“关于申报2005年科研项目立项申请的通知”，根据通知精神，我队根据实际工作需求，经过大量的调研、论证和技术检索，申报了一些贴近生产实际，具有前瞻性、较好应用前景和现实意义的科研项目。河南省煤田地质局以豫煤地[2005]25号文批准了包括本项目在内的我队的四个项目。本项目资金1.0万元，2005年底提交研究成果。

1.2 目的和意义

随着三维地震勘探技术的逐步发展，特别是最近几年普遍开展的采区勘探，对地震勘探各项技术指标提出了更高的要求，尤其是在采区地质构造比较复杂的情况下，对采区勘探的任务要求越来越高，作为采区地震勘探设计这一环节至关重要。观测系统设计的合理性与适用性，直接影响到地震数据采集及资料处理解释。绿山三维地震设计软件，结束了多年来手工设计烦琐的工作，设计简便，易于施工，性能比较高，并能及时提供同一测区不同类型观测系统予与选择，优化设计变成了现实。

此软件能很好地解决复杂地表条件的变观问题，能准确计算建筑物下的叠加次数，设计出最优的观测系统来解决建筑物的影响。它能利用较少的炮数获得相对均匀的叠加次数，而这是手工计算较难办到的。以前用手工设计的变观，建筑物下的叠加次数变化较大，炮检距分布极不均匀，因此其下资料较差，影响了此处的勘探效果，我队提供的地震勘探资料村庄下验证较差的原因可能也与此有关。因此此软件的应用，不仅能减少地震生产工作量，减少生产成本，提高生产效率，而且还能提高勘探的质量。

利用此软件可提前设计好观测系统，生成标准SPS格式文件，输入到

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仪器中（Image 和408仪器都认这种格式），不仅可以提高放炮的效率，而且能减少错误的发生，对提高质量也有一定的作用。

1.3 国内外的研究现状

此软件已在石油系统地震勘探领域广泛应用，成为一种必不可少的野外质量监控软件，煤炭系统中刚开始使用。如我们不能使用可能要落后，因此掌握此软件的应用非常必要，具有实际意义，它对提高野外施工效率和质量都有着重要的作用。

1.4 主要研究内容

1、绿山观测系统软件在三维地震勘探中的常规用法； 2、地表复杂地区变观问题在绿山观测系统软件中的实现；

3、绿山观测系统软件与地震仪器之间数据接口以及与处理系统之间的数据接口。

4、翻译部分联机帮助文档。

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2、观测系统设计软件功能简介

2.1 系统功能简介

绿山公司（Green Mouton）的观测系统设计软件它具有以下特点[2-3] 1）、能最佳完成山地、水网、城镇、沙漠等各种复杂地表的三维设计；

2）、加载工区背景图片，指导实际生产，提高工作效率； 3）、生成各种复杂模板，如线束状模板、斜交模板和钮扣模板等； 4）、可以设计线束、斜交、砖块、锯齿、镜像锯齿、钮扣、辐射等常规观测系统；

5）、可以设计各种复杂的特殊观测系统 ； 6）、观测系统布设方法灵活，自动化程度高；

7）、激发点接收点编辑具有实时、交互智能化的特点； 8）、方便智能的障碍物输入编辑和显示功能；

9）、编辑炮检点时各种面元信息的实时动态计算和显示，可以大大提高采集质量 ；

10）、多种面元信息统计分析，显示方式多样化；

11）、可以输入输出SPS格式文件和各种自由格式文本文件； 12）、较强的质量控制和管理功能 ； 13）、方便快捷的数据管理；

14）、界面友好、操作方便、简单易学 ；

15）、详细的工作量统计功能，直接输出工作量，统计文本文件； 16）、系统可用于施工前的理论设计，施工中的现场指导，质量控制和施工后的分析。

本系统能帮助设计人员在施工前根据用户的需求进行室内分析和理论设计，例如根据用户给定的地质目标成像面积、要求的覆盖次数、现有设

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备的状况和工区实际情况设计合理经济的观测系统和布设方案。本系统还能帮助野外技术人员根据野外实际情况现场指导生产，提高工作效率，减少施工成本。例如根据实际障碍物的情况实时增加删减移动激发点和接收点以满足甲方要求。

2.2 系统界面简介

MESA为绿山观测系统设计软件的英文名，下面以MESA6.0为例，说明它的界面与用法。

通过双击MESA图标打开MESA程序，如图2-1所示，同时出现一个新的设计窗口，标题为untitled。

设计窗口由标题栏、工具条、坐标显示条组成。

图2-1 窗口界面

工具条简介

由于没有设计内容，工具条大多变灰，不能用，直到输入数据后，才可用。

与其它常用程序不同的是工具条出现在新项目的设计窗口中，而不是MESA中。

下面为各工具条功能：

打开并创建一个新项目 打开一个已存在的项目 保存项目 打印项目

编辑检波点，点击它之后处于编辑模式 编辑炮点，点击它之后处于编辑模式

编辑边界（勘探区边界，村庄、河流等边界）

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定义面元大小及位置 激发

选择鼠标模式 叠加次数选项 偏移距选项 方位角选项 噪声选项 指定比例显示 全屏显示 缩小 刷新

显示底图（可是bmp gif 图形格式） 显示等值线

显示失量图（如dxf格式图） 显示检波点 显示炮点 显示边界 显示面元网格 显示中间点 显示编号 显示放炮次序

显示叠加次数 显示偏移距 显示方位角

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显示噪声

2.3 系统菜单简介

File菜单、Layout菜单、Bin Analysis菜单、Display菜单、Utilities菜单、Output菜单、Advisor菜单、Image System菜单、Help菜单

2.3.1 File菜单

主要用于新建、打开、关闭程序。 New Database Open Database Multi Database Save Database Save As New Database Save Pattern File Print Exit

新建一个项目 打开一个项目 打开多个项目 存盘 另存 存模板 打印 退出

2.3.2 Layout菜单

主要用于设计、编辑炮点、检器点和模板。 ➢ Design Guide…(设计向导)

设计向导，在此可定义最小、最大频率，面元大小、接收线距，道距；炮线距，道距等。打开此菜单，出现窗口如下，见图2-2。

➢ Stations…

用来定义检波点，可定义线状、砖块状、钮拓状、之字形、放射状

等排列，也可通过文本文件输入排列。

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点击这个菜单时，出现如图2-3所示，再点击第一项

（Lines/Bricks…）打开线形/砖块排列定义对话框，图2-4。

➢ Shots…

与定义检波点基本一致。 ➢ Station Spreadsheet

打开检波点电子表格，可在此进行添加、删除、编辑检波点。 ➢ Shot Spreadsheet

打开检炮点电子表格，可在此进行添加、删除、编辑炮点。 ➢ Unit Template

用来定义模板。 ➢ Design Window

打开设计窗口，当窗口关闭时，可通过它打开。 ➢ Marine Design Window

用于海上观测系统设计。 ➢ Unit

定义单位，米制或是英制，默认英制。 图2-2 设计向导窗口

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线状/砖块状 钮扣状 之字型 放射状 从其它方案输入

图2-3 检波点定义

图2-4 线状/砖块状检波点定义

2.3.3 Bin Analysis菜单

➢ Fold Calculation

计算叠加次数、偏移距、方位角等信息，在3.2中有详细介绍。 ➢ Fold Selection 选择叠加次数。 ➢ Fold Deletion 删除叠加次数。

➢ Bin Attribute Plot

用于显示叠加次数、偏移距、方位角等信息。 ➢ Bin Attribute Graph

用于面元线分析，可以对某一个面元的所有炮检对的炮检距、方位角

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进行分析。如下图所示：

图2-5 面元线分析窗口

面元线分析窗口中显示许多彩色小方块，每个小方块表示一个炮检对，即显示某条线上的所有炮检对中点。窗口纵轴表示炮检距，横轴表示面元线上的面元号，小方块颜色表示方位角。

➢ Bin Statistics

用于面元信息统计分析，在3.2中有介绍 ➢ Converted Waves…

转换波定义 ➢ Mute Functions…

定义切除

➢ Marine Feathering…

2.3.4 Display菜单

➢ Image Layer

用来显示工区底图（图像格式），打开它后，出现Load 子菜单，在其下又出现图像格式子菜单，支持装入的图像格式有GMG、Bmp、JPEG、RAW、TIFF等，如图2-6所示。

选择所要装入的格式和文件。

图2-6 图像装入

➢ Contour Layer

装入等值线文件，这个文件在GMG—IMAGE中转换过。 ➢ Vector Layer

装入失量文件，这个文件在GMG—IMAGE中转换而得。 ➢ Labeling

设置用来显示炮/检点的编号，每隔多少条线显示一条。

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➢ Exclusion Settings

设置显示障碍物特征。 ➢ Options

设置炮/检点显示的符号、大小、颜色等。 ➢ Suspend Refresh

中断刷新 ➢ View Modes

设置显示模式。 ➢ Title…

为设计添加文本标题。

2.3.5 Utilities菜单

➢ Translation 用于坐标变换与坐标旋转，打开此菜单出现如下对话框，见图7。

➢ Line Reorder

对线进行重新编号 ➢ Renumbering

对炮、检点进行重新编号，其下有两个选项：

Sequential…用于按顺序编号

Grid Based…用于按网格编号 ➢ Edit Templates 编辑模板，在修改时大量使用。

可用来增加、减少一个模板中的接收线、接收点； 增加、减少一个模板的炮线、炮点；

修改模板起始编号、炮点位置等。

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2-

图2-7 坐标变换窗口

➢ Randomizer…

用来指定每次移动炮点或检波点的最小距离。 ➢ Shot Order

设置放炮顺序。

➢ Load Exclusions from VYR…

装入一个VYR格式文件，它用来定义障碍物。 ➢ Load Exclusions from CYR…

装入一个CYR格式文件，它用来定义障碍物形状。 ➢ Write Elevations to VYR…

写高程到一个VYR格式文件。 ➢ Multi-Import… 用来一次输入多个文件。

可输入炮点文件、检波点文件、关系文件。 我们常用的也就是以上三种文件。

炮点文件：用来定义炮点位置、炮点是否可用等信息； 检波点文件：用来定义检波点位置、检波点是否可用等信息； 关系文件：用来定义每个炮点与哪些检波点相连，也就是它们之间的关系。

➢ Land Survey Statistics…

显示了炮线条数、炮点数、检波线条数、检波点个数、最大、最小偏移距、面元大小等信息。

➢ Cost Analysis…

成本分析：用来计算每个炮点或检波点成本等。 ➢ Point Count…

计算每条线上的炮点或检波点数。

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➢ Range/Bearing

用来计算任意两点之间的距离和方位角，这个功能对于确定工区旋转角等方面有用。

➢ Annotations

打开它后，可看到工具框下多了一个工具条，它用来为设计添加注释。

2.3.6 Output菜单

➢ SEG-P1

以SEG-P1格式输出到一个文件中 ➢ SPS…

以SPS格式输出到一个文件中，这一项最常用，因为式，输入、输出数据我们都用这种格式。 ➢ P1/90…

以P1/90格式输出到一个文件中 ➢ Sierra…

以Sierra格式输出到一个文件中 ➢ Patterns…

输出模板到一个文件中 ➢ Bin Info…

输出面元信息到一个文件中 ➢ Midpoint Exclusions… 输出Midpoint到一个文件中 ➢ Land Statistics/Cost…

输出统计信息、成本信息到一个文件中 ➢ Script Files

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SPS为标准格 输出脚本到一个文件中 ➢ I/0 Script

Convert Ascii->bin Bin->Ascii

进行二进制数据类型与ASCII数据类型之间相互转换

2.3.7 Advisor菜单

➢ Array Analysis

检波器组合特征分析。

➢ Ghost Analysis

虚反射分析

➢ Aperture Modeling… ➢ Resolution Analysis… ➢ Open SEGY File…

打开一个SEGY文件

➢ SEGY Info…

SEGY文件信息

➢ Set Synthetic Parameters

设计合成记录参数

➢ Gather Select…

选择道集

➢ Display Traces…

显示记录

2.3.8 Image System菜单

这个菜单提供了与IMAGE系统的输入输出接口。 ➢ Import from Image System

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从Image系统输入文件 ➢ Export to Image System

输出到Image 系统中去

➢ Select Scripts to Export

选择角本文件输出

➢ Shot Order

放炮顺序

➢ ASCII Station Import

ASCII格式的检波点文件输入

➢ ASCII Shot Import

ASCII格式的炮点文件输入

➢ ASCII Template Import

ASCII格式的模板文件输入

➢ Define Units

定义单位

➢ Reduced Menu

减少菜单

2.3.9 Help菜单

➢ Contents

打开帮助文件

➢ On Version

程序的版本号

➢ Popup Help

现在不可用。

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3、三维设计基本流程

3.1 基本流程

三维观测系统的设计是一个系统化工程，设计前所考虑的因素较多，且各参数相互制约，以致于使设计工作变成了一门艺术，要使震源线及接收线的布置能达到接近期望的结果，因而就要考虑到各种参数的影响与它们之间相互制约关系。

任何三维设计都必须首先进行如下7个关键参数计算：1、覆盖次数；2、面元大小；3、最小偏移距；4、最大偏移距；5、偏移范围；6、覆盖渐减带；7、记录长度[1]。

在mesa中常用三种观测系统布设方法

布设方法分为三大类：第一类，先创建线束模板，输入满覆盖边界，

给定线束模板方位，模板纵向和横向滚动距，系统自动布设激发点接收点。这种方法布设的激发点接收点保证满覆盖边界内的面元的覆盖次数为满覆盖，此布设法只适合线束模板，称为“任意满覆盖边界线束模板自动布设”。第二类，先创建模板，给定模板方位，模板纵向和横向滚动距，以及模板滚动范围，系统自动布设激发点接收点，这种布设法只能布设矩形区域，称为“矩形物理点边界模板自动布设”。第三类，分别布设所有激发点和接收点，然后确定激发点接收点关系，这种方法可布设任意形状的炮检点称为批量布设法[2-3]。见图3-1

第一类布设法：“任意满覆盖边界线束模板自动布设法”

输入满覆盖边界，用户给定线束模板方位、模板纵向和横向滚动距，系统自动布设激发点接收点。当用户给定的模板纵向、横向滚动距能使纵向、横向覆盖次数均匀时，此方法布设的激发点接收点能保证满覆盖区的覆盖次数相等，且覆盖次数最高达到满覆盖，此方法最适合野外施工中。使用其关键是给定合适的模板，纵向、横向滚动距，模板纵向、横向滚动

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距不合适会导致覆盖次数不均匀。

第二类布设法：矩形物理点边界模板自动布设

此方法利用任意模板，布设矩形区域，矩形区域的边界可以是激发点、接收点和满覆盖边界。此方法的优点是适用于任何模板，缺点是只能布设矩形区域，通过滚动模板来布设激发点、接收点是一种最简单的布设方法，也是实际工作中最常用的方法。这种布设法可以布设线束、斜交、砖块、锯齿、镜像、钮扣等多种常规观测系统，还可以通过滚动不规则模板来布设特殊的观测系统。

第三类布设法：批量布设法

批量布设指：首先布设激发点和接收点，然后确定二者的炮检关系。在实际工作中，这种观测系统布设法是很有用的，因为在实际施工中总是先打井和铺设排列，然后放炮，用户可以把测量组提供的激发点文件和接收点文件进行加载，然后确定炮检关系，另外这种方法允许用户在室内模拟布设许多利用模板滚动法无法布设的观测系统。

根据我们煤田地震勘探的实际情况，我们常用线束状观测系统，

因此用第一类和第二类布设较多。

图3-1 观测系统设计流程图

3.2 三维设计实例

下面结合一个正在施工的项目（孟津煤矿首采区三维地震勘探），说明此软件在设计阶段、实际施工和生产中应用的应用。通过这个例子基本掌握MESA常用功能及用法。

3.2.1 勘探区简介

孟津煤矿首采区三维地震勘探面积7.072Km2，形状近似矩形，拟采用的观测系统参数如下：

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米。 次。

（1）观测系统：束状8线8炮制；

（2）接收线距40米，道距20米；激发线距20米，炮间距120

（3）接收道数：48道，总道数：8×48=384道。 （4）激发方式：中间点激发。 （5）CMP网格：10×10米。

（6）覆盖次数：纵向4次，横向4次，总覆盖次数为：4×4=16

利用绿山观测系统软件设计的目的是： A、

对区内的障碍物处（村庄、建筑物）进行变观设计，并计算障碍物下的叠加次数，最大偏移距，看是不能满足需要。 B、 C、

统计炮、检点工作量。

输出设计文件到Image 仪器中，减少错误发生，提高野外施工效率。

3.2.2 设计思路与流程

由于本区形状近似矩形，可用第二类布设法，即矩形物理点边界模板自动布设。

1）、在mapgis中失量化底图，转成dxf格式，通过GMG-IMAGE程序把底图输入到MESA中。

2）、在MESA中，在底图基础上定义勘探区边界，村庄等建筑物边界；

3）、定义模板，并根据模板生成一个比勘探区范围大的满覆盖区； 4）、删除勘探区外多余的炮/检点。

5）、反复编辑村庄处炮/检点及模板，使其下达到要求的覆盖次数。 6）、进行工作量和叠加次数等参数的统计。

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7）、进行其它类型观测系统的设计，比较那种最优。 8）、输出到mapgis和image中去。

3.2.3 详细操作步骤

1)、在mapgis中失量化底图，并进行误差校正，整图变换，把设计的原点定为（0，0）；

2）、转换mapgis格式成cad的dxf格式。

3）、打开GMG-image程序（如图3-2所示），在此程序中以次打开File->Load->AutoCad(tm) Vector菜单，出现输入dxf文件对话框，在此选择你已转换过的文件。

可在Display 下的Vector –>visible Layor中选择你想关闭或显示的图层。

4）、通过File->Save Vector File 存底图成一个扩展名为vyr的文件，以便在mesa 中使用。

5）、关闭、退出GMG-image程序。

6）、打开mesa 程序，同时打开一个新的设计窗口，如果这个窗口关闭，可通过Layout->Design Window打开。

7）、通过Display-> Vector Layer -> Load，装入一个在GMG-IMAGET中生成的扩展名为vyr的文件。它可做为一个底图，如图3-3所示。

图3-2 GMG-image程序窗口

可通过这个图标显示|关闭装入的vyr的文件。

图3-3 显示底图窗口

接下来编辑勘探区范围边界与村庄等建筑物的边界

8）、通过单击上面所示图标，在工具条的下面打开一个边界工具条，同时在其下出现一绿色的提示框，提示用户各工具条的功能及用法。如下

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图所示：

图3-4 工具条

9）、点击界，障碍物等。

图3-5 边界编辑工具条

再点击

，进行勘探边界的编辑，沿着底图上画的边界进行描，当完

后在工具条后出现一此图标，如下图，这些用来定义边

成时进行双击完成编辑。在工具框后面的Name中写着边界名，Layer写着属于何层，当然可通过点对话框如下图所示：

图3-6 边界属性编辑对话框

10）、通过此方法不断定义区内所有的障碍物。 再次单击

图标，退出障碍物编辑模式

打开属性定义对话框对其属性进行修改。属性

详细操作详见5.4节或mesa说明书。 接下来设计一个八线八炮的模板

11）、打开Layout->Unit Template 打开模板设计窗口。 首先出现检波点定义对话框，在此填入内容如下图所示：

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接收线数 每条线道数 线距 道距 第一个点坐标

图3-7 模板定义对话框

12）、填完点ＯＫ后，紧接着出现炮点定义对话框：填入内容如下图所示。

图3-8 炮点定义对话框

13）、填完后按ＯＫ键，出现如下窗口，可看到一个八线八炮的模

板已生成，可通过看左上角的坐标，检查模板是否正确。

图3-9 模板显示窗口

14）、点击工具条中的如上所示的图标，生成炮/检点和它

们之间的对应关系，出现Unit Template Repeat 对话框，填入内容如下，如数字意义如上：

Number of Rolls中

16表示16束线，每束线40排炮。

20

Spacing中

八线八炮观测系统，每次滚动4条线，每条线40米，因此每束滚

动160米，横向上炮间距120米，因此Crossline 中填入120 形。

Fill polygon 如选中此项，说明用满覆盖填充已定义的这个矩Fill Rectangle 如选中此项，说明用满覆盖填充定义的这个矩

形。

图3-10 模板滚动窗口

15）、填完成后，单击OK，设计窗口如下：

图3-11 设计窗口

16）、对检波点和炮点进行再编号。

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选ulitities->Renumbering->Grid Based打开如下对话框，分别

对检波点和炮点进行重新编号。

重新编号的目的是为了方便用户理解各点位置。如一看这点为编号

为11056，便知这是110线，桩号为560。这一步可有可无。

当完成后单击OK，返回到设计窗口状态。

在设计窗口中通过shift+左键点击任一点（炮点/检波点）打开station information/source information对话框，里面显示出这个点的信息，索引号，X、Y、Z坐标。可通过这个操作检查上面所编的号是否满足需要。

通过单击spreadsheet 打开电子表格，表格中显示所有点的详细信息，双击任一行，返回到设计窗口，鼠标位于该点处。

图3-12 检波点重编号窗口 图3-13 炮点重编号窗口

图3-14 炮点信息窗口 22

图3-15 电子表格 图3-15 颜色设置窗口

示：

在此可编辑炮号/检波点的形态、颜色、大小等参数。 17）、检查模板

利用Utilities->Edit Templates打开模板修改、定义工具条，可通过utilities->Options 打开Color option。如图3-15所

如下图所示，在此可检查模板情况，并用来修改模板。

变观处的模板在此修改，通过点

或

查看每个模板信息，也

可通过鼠标在设计窗口中选择指定的模板。

设计窗口如下图所示：

图3-16 模板查看

点模板工具条中的

图标，打开所选点模板的电子表格。可看出

这个模板有八个炮点、八条接收线，左边表格为接收线，右边为炮点。第一条接收线1-48道，站点号从4010到4104。

图3-17 模板电子表格

18）、删除区外炮/检点

由于我们定义了16束线，40排炮，比实际的满覆盖区范围大，所

以删除区外的炮检点，当然在生产炮检点时也可以选择一个已定义好的边界，程序自动设计炮检点，使边界之内达到满覆盖，但这种方法生成的模板太多，不适合野外施工。

通过单击工具条中的

图标，开始处于检波点编辑状态，选择下位

框中的DELETE，可以删除检波点。

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在工具条之下有一绿色的提示条，按照提示进行，试着用各个键，

了解其功能。

修改完成之后，再单击通过单击工具条中的

图标，退出检波点编辑状态。

图标，开始处于炮点编辑状态，选择下位框

中的DELETE，可以删除边界之外的炮点。

19)、删除区村庄内炮/检点

村庄内一般是不能放炮的，因此要把区内的炮点删除，删除炮点有多种方法，可单个炮点删除，整行删除，区域删除等。

删除村庄内的炮点一般用区域删除。 通过单击工具条中的

图标，出现下图窗口，开始处于炮点编辑状

，可以进行区域删除.

态，选择下位框中的DELETE，再选

图3-18 区域删除窗口

同样按此方法可删除检波点。 20）、编辑村庄周围庄炮/检点

删除村庄内炮点后，造成村庄下叠加次数减少，因此要在村庄周围增

加炮点，可在炮点编辑模式下增加、移动炮点等操作。当增加完炮点后，这些炮点没有与此相关联的模板，因此要为这些炮点指定模板，指定接收排列。之后生成叠加次数图，看村庄下是否达到要求的叠加次数，如没达到，重新编辑炮点、模板，直到达到为至。

21）计算叠加次数等信息

当村庄周围庄炮/检点编辑完成后，下一步要计算叠加次数等信息。 在Bin Anaylsis下选Fold Calcuation出现叠加次数计算窗口，如下图所示：在Calcuation Option 中选Fold ,offset and azimuths选项，可进行叠加次数，偏移距、方位角等计算。

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图3-19 叠加次数计算窗口

在上图工具图中依次点击

显示各CDP点叠加次数 显示各CDP点偏移距 显示各CDP点方位角

图3-20 叠加次数显示窗口 图3-21偏移距显示窗口 图3-22 方位角显示窗口

22）、对勘探区内的炮点、检波点信息进行统计。

选Utilities->Land Survey Statistics 出现信息统计窗口，如图3-23所示，分别显示检波点信息、炮点信息、勘探区范围、模板最大、最小接收道数、面元大小等。

图3-23 信息统计窗口

24）、最后把设计好的观测系统生成标准SPS文件，供野外施工使用。

选Output->SPS，出现如图3-34所示对话框口： Source File 输出炮点文件 Receiver File 输出检波点文件 Relational File 输出模板文件

生成的文件为ASCII格式，如图3-25所示，格式说明详见附录1.

图3-24 SPS文件窗口 图3-25 SPS文件数据

、

、

显示相应的信息.

3.2.4 应用效果分析

绿山观测系统软件在孟津首采区的应用，获得了以下成果：

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1）、很好在解决了区内的障碍物（村庄、建筑物）的影响，利用此软件进行变观设计，利用较少的炮点，获得了村庄下满覆盖叠加次数。一方面减少了炮数，减少了成本，获得了较好的勘探效果；另一方面，减少了大量的手工劳动。

2）、输出设计文件到Image 仪器中，减少了错误，提高野外施工效率。不用仪器操作员每天自己建SPS文件，每放一炮时，再修改SPS文件。

3）、把仪器生成的SPS文件，输入到处理系统（绿山折射静校正模块）中，避免了人工重新输入的重复劳动，减少了人工输入错误的发生，提高了工作效率，原来需要几天完成的工作，现在几分钟就能完成。

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4、数据输入与输出

4.1 MESA与MapGis数据交换

绿山观测系统设计软件（MESA）与MapGis数据交换主要有两方面：一方面，把底图转入到绿山观测系统设计软件（MESA）中，因为绿山软件在观测系统设计上功能较强，对图形编辑功能较弱，对于一些图件，必须先经过MapGis失量化编辑之后，再转到MESA中做为底图使用。另一方面，把MESA生成的SPS文件，转入MapGis中使用。因为MESA图形编辑功能较差，对于一张设计图来说，要求美观使用，因此可对设计好的炮点、检波点转入MapGis进行编辑。

4.1.1 mapgis 图转入MESA中

底图在mapgis中失量化并进行误差校正后，转为AutoCad的dxf格式,通过GMG—IMAGE程序把dxf格式的文件转换为扩展名为vyr的文件。在MESA中可直接使用扩展名为vyr的文件。详见3.2.3。

4.1.2 MESA生成的文件转入mapgis中

把设计好的观测系统输出，分别生成炮点文件、检波点文件，由于它们都是ASCII文件，把它们输入到mapgis中进行编辑。

4.2 与Image等仪器数据交换

现在大多仪器都接收标准SPS文件的输入，同时也能输入施工过的SPS文件。Image仪器为美国为I/O公司生产的大型仪器，而绿山软件也为I/O公司的产品，做为同一家公司的产品，它们之间的输入、输出十分方便。

图4-1 Image仪器输入输出窗口

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4.3 与处理系统数据交换

野外施工完成后，把SPS文件输出，加入处理系统（绿山折射静校正模块）中去。绿山观测系统设计软件与绿山折射静校正软件都为绿山软件中是主要的两个模块。

在工作站上启动GMG，打开GMG窗口，在其中点MESA，启动观测系统设计窗口，在Utilities上选 Mitu-input,可依次输入炮点文件、检波点文件、模板文件。如图4-2、4-3、4-4所示

图4-2 绿山软件窗口

图4-3 绿山观测系统设计软件窗口

图4-4 SPS文件输入窗口

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5、常用操作

5.1 模板操作

详见附录2 操作向导及联机帮助

5.2 炮检点操作

详见附录2 操作向导及联机帮助

5.3 电子表格操作

详见附录2 操作向导及联机帮助

5 .4 障碍物编辑

详见附录2 操作向导及联机帮助

5.5 面元划分与面元信息统计

覆盖次数和面元个数、覆盖次数和覆盖面积、炮检距和中点个数、方位角和中点个数四种统计分析图可以用三种图形（折线图、柱状图、叠加图）显示[3]，下面以覆盖次数和面元个数统计分析为例，对不同的显示图形进行说明。

覆盖次数和面元个数统计图形说明。

折线图：折线的每个拐点的横坐标表示覆盖次数间隔，纵坐标表示该覆盖次数间隔内的面元个数。 折线图

方位角和炮检距统计图形

玫瑰图

方位角和炮检距统计图形说明

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方位角和炮检距统计分析与其他面元信息统计有所不同,它综合统计了三个参数:方位角、炮检距和炮检对个数，图形可以用柱状图、折线图、玫瑰图表示，图形意义也和其他信息有所区别，用户还可以对这三种图进行设置。

玫瑰图：玫瑰图的圆弧表示炮检距的大小，玫瑰图半径的方位表示方位角，色标表示面元数量代表某个范围。由相邻两条半径和相邻两条圆弧围成的区域用一种颜色表示，表示方位角和炮检距在这一范围内的炮检对数量。

选Bin analysis->Bin Statistics ，打开Bin Statistics 窗口，如图所示，依次点击图标，打开相应窗口

折线图 炮检距统计图

方位角和炮检距统计图 玫瑰图

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6、结论

通过查阅大量相关资料和本软件的联机帮助文档，掌握了绿山观测系统软件的基本用法，并在实际工作中得以应用，获得了较好的效果。

6.1 主要研究成果

1）、研究了MESA观测系统设计软件在三维地震勘探中的基本用法；

2）、研究了绿山观测系统软件与其它软件的数据接口 3）、翻译联机帮助文件的操作向导一章； 4）、编写使用说明书一份；

6.2 存在的不足及研究前景展望

由于时间有限，因此此项目还有很多不是很完善的地方，存在的不足及展望如下：

此软件功能比较强大，目前主要利用计算叠加次数，偏移距等常规工作，还有其它一些有用的功能有待下一步挖掘利用。

三维观测系统设计软件不仅是一套观测系统设计软件，还具有野外生产质量监控功能，此软件在我队的使用，必将对提高我队地震野外数据采集效率，减少生产成本，加强采集质量方面有着重大的作用。

由于本人水平所限，所以文中难免有不当之处，敬请各位专家学者批评指正！

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主要参考文献

[1] 牛鹏程，绿山设计软件在三维地震勘探中的应用，中国煤田地质,2002年9月

[2] 克浪公司 地震采集工程软件系统三维观测系统设计使用手册 [3] 克浪公司 地震采集工程软件系统采集参数论证分析使用手册 [4] 绿山公司MESA软件英文联机帮助文件

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附录1 SPS 格式标准简介

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