SPS软件研究及其应用

第８卷第２期　２０１１年４月　工程　球物　荸赧　ＣＨＩＮＥＳＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳ　Ｖ０１．８。Ｎｏ．２　Ａｐｒ．。２０１１　文章编号：１６７２－－７９４０（２０１１）Ｏ２—０１７８—０４　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７９４０．２０１１．０２．００９　ＳＰＳ软件研究及其应用　徐荣华，李德春，崔伟雄　（中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州２２１００８）　摘　要：介绍了ＳＰＳ文件工作原理及在ＭＦＣ开发工具下ＳＰＳ软件的制作过程，该软件在地震资料处理前　期极大地提高了空间属性文件创建的快速性和准确性。并结合具体应用实例，通过Ｍｅｓａ设计和Ｖｉｓｔａ处理　软件对ＳＰＳ文件制作的可行性和正确性进行验证。实践表明该方法能极大地方便野外地震生产，有效地提　高了生产效率。　关键词：地震勘探；ＳＰＳ文件；速度和效率；脚本文件；展点　中图分类号：Ｐ６３１．４　文献标识码：Ａ　收稿日期：２０１ｏ—ｌ０—２８　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＳＰＳ　Ｓｏｆｔ　Ｘｕ　Ｒｏｎｇｈｕａ，Ｌｉ　Ｄｅｃｈｕｎ，Ｃｕｉ　Ｗｅｉｘｉｏｎｇ　（Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　Ｊｉａｎｇｓｕ　２２１００８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＳＰＳ　Ｆｉｌｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｔｏｏｌ　ｏｆ　ＭＦＣ．Ｔｈｅ　ｓｏｆｔ　ＳＰＳ　ｈａｓ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｔｈｅ　ｓｐｅｅｄ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｒｅａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｐａｔｉａｌ　ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　ｂｅｆｏｒｅ　ｄａｔａ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｉｔ　ｃｏｎｆｉｒｍｓ　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＳＰＳ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｖｉｓｔａ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｍｅｓａ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉＳ　ｖｅｒｙ　ｈｅｌｐｆｕ１　ｔＯ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｅｉｓｍｉｃ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；ＳＰＳ—ｆｉｌｅ；ｓｐｅｅｄ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｓｃｒｉｐｔ　ｆｉｌｅ；ｌａｙ　ｏｕｔ　既可以帮助仪器建立排列，又可以按照技术人员　１　引　言　随着煤田地震勘探精度要求的提高，野外采　集规模和数据处理规模也越来越大。当前进行的　勘探任务，接收道数已达到数千道，每束线设计炮　数又多达几百炮。就野外采集仪器而言，ＳＰＳ文　件的重要性越来越突出。技术人员把将要实施的　的设计放炮，在处理时快速生成空间属性，达到设　计、实施、处理的一体化。　野外生产经常会遇到一些不可抗拒因素影响　（如村庄、河流等障碍物），需要改变观测系统。致　使实际施工与理论炮检点位置不同、炮检点坐标　的不精确和处理的繁琐。为使野外资料成果和后　炮检点及其对应关系制作成ＳＰＳ文件，并将其输　入到４０８ＵＬ、４２８ＸＬ等先进数字地震仪中ｒＪ］，它　期的数据处理正确方便写入道头信息，快速、准确　地制作ＳＰＳ文件指导地震仪器按要求放炮，变得　非常重要。本文以野外测量资料为数据来源，核　作者简介：徐荣华（１９８６一），男，浙江衢州人，硕士研究生，主要从事煤田地震采集与处理的学习与研究。Ｅ—ｍａｉｌ：２７０３７７９４３＠ｑｑ．　ＣＯｍ　第２期　徐荣华等：ＳＰＳ软件研究及其应用　１７９　对实际施工炮点位置及炮检点关系，通过制作和　修改ＳＰＳ文件方便了野外实际施工查看炮检点　位置和处理时空间属性的建立。　ＣＡＤ二次开发ｌ５］。ＳＰＳ文件在生产中既可用于野　外施工控制　］，也可用于室内处理准备，满足了不　同工作方法的需要，其工作流程详见图１。根据观　测系统设计报告制作＊．Ｓ文件、＊．Ｒ文件以及　Ｘ文件；然后依据测量结果和野外施工班报等　２　ＳＰＳ及其工作流程　２．１　ＳＰＳ格式文件　＊．信息对这三个文件进行修改；并首次通过ＳＣＲ文　件调用ＡｕｔｏＣＡＤ显示变观后的施工工程图，即可　ＳＰＳ文件主要由三个文件组成：＊．Ｒ文件　（检波点文件）、＊．Ｓ文件（炮点文件）、＊．Ｘ文件　（炮点和检波点对应关系文件）。＊．Ｒ文件是指　方便的进行施工布置以及质量控制。制作＊．Ｓ文　件、＊．Ｒ文件、＊．Ｘ文件以及ＳＣＲ文件的程序界　面如图２所示。　包含接收点或永久标志详细信息在内的若干点记　录，并按照测线号、接收点桩号和接收点索引号排　列。＊．Ｓ文件是指包含炮点详细信息的若干点　记录，并按照炮点激发日期和时间排列。＊．Ｘ文　件是指包含每个炮点的记录号、记录通道号和接　收点之间关系的若干记录，排列顺序与炮点文件　相同。　２．２　ＳＣＲ文件格式说明　图１　ＳＰＳ文件设计的流程　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｆｌｏｗ　ｃｈａｒｔ　ｏｆ　ＳＰＳ　ｆｉｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ　３　实际应用　结合新疆某采区三维地震勘探项目，利用本　程序实现ＳＰＳ文件的制作、导人和导出。　该采区主要有以下特点：　ＳＣＲ文件格式如下：方框代表空格，Ｘ代表　横坐标，ｙ代表纵坐标，ｚ代表高程，以任意桩号　２０５００１为例说明脚本文件命令格式：　ｐｏｉｎｔ口Ｘ，ｙ，Ｚ　ｉｎｓｅｒｔ口１．ｄｗｇ口Ｘ，ｙ口０．１口０．１口０　ｔｅｘｔ口Ｘ，ｙ口１．５口口口２０５００１　１）工区数据量大：排列测线多（１２条线），道　数多（每炮６４道接收），炮排数多（７６排炮点线），　２．３程序工作流程　炮数多（理论设计５１０４炮），手工输入耗时长，效　率低且极易出错。　２）有偏移的炮点。　程序以ＶＣ＋＋６．０为开发平台，利用ＭＦＣ　为工具编制界面，并使用Ｓｃｒｉｐｔ语言实现Ａｕｔｏ—　图２　ＭＦＣ制作＊．Ｒ＊．Ｓ　＊．Ｘ及脚本文件界面　＊．Ｘ　ａｎｄ　ＳＣＲ　ｆｉｌｅ　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ＭＦＣ　ｓｏｆｔ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｏｆ＊．　Ｒ　＊．Ｓ　１８０　工程地球物理学报（Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ）　第８卷　３）对ＳＰＳ数据工作要求高，如炮检点关系对　３）由于在野外施工中变观炮的绝对坐标不确　应错误作为废炮处理等。　３．１　ｓＰｓ文件在设计中的应用　定性，本文利用牛顿插值法为实际施工中的变观　炮计算坐标和高程，实现了设计与施工的统一，保　证了原始采集数据的准确性。　图３是利用Ｍｅｓａ观测系统设计软件得到的　利用程序设计施工图具有以下优点：　１）与常规ＳＰＳ制作方法［２］相比，该ＳＰＳ制作　平台极大地提高了ＳＰＳ制作的效率和准确率。　２）实际施工中测量得到的炮检点位置及其关　系，村庄、山崖、河流等障碍物影响炮点布置等因　实际勘探施工示意图。根据采区实际勘探设计在　图２的面板中设置参数，利用ＳＰＳ文件的＊．Ｓ、　＊．Ｒ文件可分别得到炮点和检波点精确位置的　素致使实际炮点偏移，利用程序可以在原有观测　系统中自动移动改变观测后的炮点和检波点，并　ＳＣＲ文件，从而加载到ＡｕｔｏＣＡＤ上画图，便可得　到变观设计图，并且在图上显示实际炮点桩号和　能使用ＳＣＲ文件间接接口的方式，将其展点到　ＣＡＤ上，便于在野外施工图中查看变观炮。这样　做在生产前可以指导野外施工，生产结束后可以　查看施工后的炮检点位置和关系，更能极大地方　便后期的处理工作。　２２７１６０　＋＋＋＋＋线号、检波点的桩号和线号等信息（图４）。通过　两图对比分析，利用脚本文件展点做出的Ａｕｔｏ—　ＣＡＤ图（加了偏移炮）和ＭＥＳＡ设计的理论施工　图是一致的。图４中箭头显示了实际施工中变观　炮的位置，也验证了该方法的准确性和可行性。　２２７１６５　＋＋＋＋＋２２７１７０　＋＋＋＋＋２２７１７５　＋＋＋＋＋２２７１８０　＋＋＋＋＋２２７１８５　＋＋＋＋＋２２７１９０　＋＋＋＋＋２２７１９５　＋＋＋＋＋２２７２００　＋＋＋＋＋２２７（　＋＋　＋＋　＋　气　ｆ　２２３１７０　＋＋＋＋弋　２２３　１９０　＋＋＋＋＋气　２２３　１９５　＋４－＋＋＋气　２２３２００　＋＋４－＋＋气　２２３（　４－４－４－　２２３１６０　＋４－４－＋＋２２３１６５　＋＋＋４－＋２２３１７５　４－４－＋＋＋＋２２３１８０　＋４－４－　＋＋２２３　１　８５　＋＋４－＋＋＋＋＋　ｏ＋ｏ＋ｏ＋０　＋＋＋　２１舛６０　２　９１６５　＋　Ｏ　２１９１７０　ｏ　２１９１７§　１６土７３＋　＋　★１　＋　ｏ　＋＋　★＋＋＋　＋★＋＋＋　１　★＋＋＋　如１＋＋　２１９４８Ｏ　＋　ｌ舳　弋　２ｌｄ　２１９１９ｇ　＋２１６哳＋　ｏ　Ｏ　＋２１妇６＋＋’　两９００　舸９１８５　ｏ　ｏ　２１９１９０　ｏ　＋２　绉＋＋＋　＋＋　＋　ｌ豳ｌ＋＋　＋＋＋＋　ｌ６ｉ硝＋４－＋＋　＋　＋　＋＋　ｌ如　＋　＋　＋　２１霓Ｏ０　＋＋＋　＋＋　１锄　４－　粕２ｌ，　６Ｏ　＋＋＋　４－＋＋　＋弋　为５１６５　＋ｏ　＋　＋　＋　如　＋＋　＋　Ｉ加　＋　４－＋ｏ　２１５１７０　ｏ　＋ｏ　＋　２１　５１７粤　２１　８０　甜５１８５　ｏ　ｏ　２１５１９０　＋＋＋＋　ｏ　２１５ｌ９ｇ　十　＋．４２１２　＋　＋　＋＋　＋　ＴＩ５００　＋　４－．４－　＋＋＋＋＋＋２１　＋　ｌ２ｉ８１＋＋　＋＋＋　ｏ　／＋　２＋２ｌ　＋４－　气　２１１１８５　＋４－＋４－４－－６气　２１ｌ】９０　＋４－４－４－　＋★２ｌ】ｌ６０　２ｌ】ｌ６５　２１】】７０　２１ｌ】７５　２ｌ】１８Ｏ　＋∞＋　＋＋＋　２１１１９５　＋∞＋　２ｌｉＯ０．　＋＋壬＋　＋＋＋ｆ　手手＋＋　ｆ　ｆ　２０７１６０　＋＋＋＋＋气ｆ＋ｆ＋　≠ｆ　ｆ　２０７１８０　２０７１８５　气ｆ　ｆ　气ｆ　２０７１９０　＋　±—　—！＋　ｆ　ｆ　２０７２００　—±—＿＋—　—±—　气ｆ　ｆ。　２０７００　＿　卜２０７１６５　２０７ｌ７０　２０７ｌ７５　２０７１９５　＋４－，４－４－＋＋＋．４－４－，４－＋．４－．４－＋＋＋＋＋＋＋＋＋Ｌ±—　图３　Ｍｅｓａ软件设计　Ｆｉｇ．３　Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｃｈａｒｔ　ｏｆ　ｍｅｓａ　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　２１９１６０　２１９１６１　２１９１６２　２１９１６３　２１９１６４　２１９１６５　２１９１６６　２１９１６７　２１９１６８　２１９１６９　２１９１７０　２１９１７１　２１９１７２　２１９１７３　２１９１７４　２１９１７５　２１９１７６　２１９１７７　、　ｏ　０　０　０　Ｉ　＋　＋　＋　＋　２１８１６５　＋　＋　＋　＋　２１８１６９　＋　＋　＋　＋　２１８１７３　＋　＋　＋　＋　２１８１７７　＋　＋　２１７１６０　２１７１６１　２１７１６２　２１７１６３　２１７１６４　２１７１６５　２１７１６６　２１７１６７　２１７１６８　２１７１６９　２１７１７０　２１７１７１　２１７１７２　２１７１７３　２１７１７４　２１７１７５　２１７１７６　２ｌ７Ｉ７７　ｏ　＋　＋　＋　＋　ｏ　２１６１６５　０　２１６１６９　０　２１６１７３　０　２１６１７７　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　２１５１６０　２１５１６１　２ｌ５ｌ６２　２ｌ５ｌ６３　２１５１６４　２１５１６５　２１５１６６　２１５１６７　２１５１６８　２１５１６９　２１５１７０　２１５１７１　２１５１７２　２１５１７３　２１５１７４　２１５１７５　２１５１７６　２１５１７７　ｏ　＋　＋　＋　＋　０　２１４１６５　０　２１４１６９　０　２１４１７３　０　２１４１７７　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　２１３１６ｏ　２１３１６１　２Ｉ３ｌ６２　２ｌ３ｌ６３　２１３１６４　２１３１６５　２１３１６６　２１３１６７　２１３１６８　２１３１６９　２１３１７０　２１３１７１　２１３１７２　２１３１７３　２ｌ３１７４　２１３１７５　２１３１７６　２１３１７７　、　ｏ　０　０　０　ｌ　２１２１６５　２１２１６９　２１２１７３　２１２１７＂／　＋　二卜　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　２１１１６０　２１１１６１　２１１１６２　２１１１６３　２１１１６４　２１１１６５　２１１１６６　２ｌｌ１６７　２１１１６８　２１１１６９　２１１１７０　２１１１７１　２１１１７２　２１１１７３　２１１１７４　２１１１７５　２１１ｌ７６　２Ｉｌ１７７　图４　ＳＰＳ文件输出的ＣＡＤ设计　Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｃｈａｒｔ　ｏｆ　ＣＡＤ　第２期　徐荣华等：ＳＰＳ软件研究及其应用　１８１　图５　ＳＰＳ文件中Ｓ文件（＊．Ｓ文件）　Ｆｉｇ．５　Ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　Ｓ　ｆｉｌｅ　ｉｎ　Ｖｉｓｔａ　８６　９６　１０６　１１６　１２６　１３６　１４６　１５６　１６６　１７６　ｌ８６　ｌ９６　２０６　２１６　２２６　２３６　■■一■一一一■■　一　■●■一一一　●■一一一一■　■一一■■一一■一　ｌ　８６　９６　１０６　ｌ１６　１２６　ｌ３６　ｌ４６　１５６　１６６　１７６　ｌ８６　１９６　２Ｏ６　２ｌ６　２２６　２３６　－－．９　一－　１　＿一一｜３，・一－　嚣一－－。一７　－一一　－・・　・・－。　嚣　６｜’是。　＇要。　＇悬。　品‘　．：黑。　｜２思。　＿２墨。　：　一一＿＿ＩＩ　＿一一　，一一＿一１　一一－　一一－　一一一　图６　Ｖｉｓｔａ空间属性　Ｆｉｇ．６　Ｓｐａｃｅ　ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　ｃｈａｒｔ　ｏｆ　Ｖｉｓｔａ　３．２　ＳＰＳ文件在处理中的应用　疆某采区三维地震勘探项目ＳＰＳ文件的制作和　由测量队测到的观测系统坐标（也可用设计　应用表明：ＳＰＳ文件在地震采集应用中取得了较　用的相对坐标）和高程文件，根据观测系统炮检点　好的设计质量并提高了技术人员的工作效率。但　的关系，分别获得＊．Ｒ文件，＊．Ｓ文件，＊．Ｘ文　本程序目前还不能动态新建图层，不利于后期在　件。该三文件可用做后期处理写入空间属性中。　ＣＡＤ上动态修改设计。这还需要在以后的学习　图５分别为微机处理软件Ｖｉｓｔａ加载需要的＊．Ｓ　过程中进一步地完善。　文件。通过程序导出的各个文件在进行空间属性　参数的建立时可方便的利用而无需再进行格式转　参考文献：　换等操作，极大地提高了工作效率。由于＊．Ｘ、　Ｅｌｉ美国Ｉ／０公司．Ｉ／０　Ｉｍａｇｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｒｅｌｅａｓｅ　３　Ｏｐｅｒａ—　＊．Ｒ文件与＊．Ｓ文件格式类似，在此不再赘述。　ｔｏｒ’Ｓ　Ｍａｎｕａｌ［Ｍ］．２００１．　依次导人炮点、检波点、关系文件，并运行自　［２］胜利石油管理局地球物理勘探公司一大队．Ｍｉ—　动计算，即可得到该采区部分实际施工炮点和检　ｃｒｏｓｏｆｔ　Ｏｆｆｉｃｅ　Ｅｘｃｅｌ在ＳＰＳ文件中的应用［ｃ］．中国　波点及炮检点关系完成的空间属性图，如图６（坐　石化，２００９．　标都为绝对坐标）。　［３］陆基孟．地震勘探原理［Ｍ］．东营：石油大学出版社，　ｌ９９３．　４　结　语　［４］美国ＳＥＧ学会．Ｓｈｅｌｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｆｏｒｍａｔ　ｆｏｒ　ｌａｎｄ　３一Ｄ　ｓｕｒｖｅｙｓ［Ｍ］．１９９５．　［５］郭朝勇．ＡｕｔｏＣＡＤ１４（中文版）二次开发技术［Ｍ］．北　通过建立标准的ＳＰＳ格式文件，使地震仪器　京：清华大学出版社，１９９９．　具有了与采集和处理系统直接联系的能力，从而　［６］杨红，刘连会．地震采集ＳＰＳ操作平台的开发与应　大大提高了勘探工作的效率及精度。通过结合新　用［Ｊ］．物探装备，２００９，１９（５）：３４２～３４５．