天然气动态仿真真实数据处理研究报告范文怎么写_天然气动态仿真真实数据处理研究报告范文

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天然气安全员岗位职责（精选15篇）

　在日常生活和工作中，需要使用岗位职责的场合越来越多，岗位职责的明确对于企业规范用工、避免风险是非常重要的。我们该怎么制定岗位职责呢？以下是我收集整理的天然气安全员岗位职责，仅供参考，欢迎大家阅读。

天然气安全员岗位职责 篇1

　一、认真贯彻执行《建筑法》和有关的建筑工程安全生产法令、法规，坚持“安全第一。预防为主”的方针，详细落实上级公司的各项安全生产规章制度；

　二、参与各项施组措施的编制(安全相关内容)，有权行使安全一票否决制；

　三、控制安全动态，发现事故苗头并及时取预防措施，组织班组展开安全活动，提供安全技术咨询

　四、配合有关部门做好对施工人员的安全教育、节日的安全教育、各工种换岗教育和特殊工种培训取证工作，并记载在案。健全各种安全管理制度；

　五、组织、参与安全技术交底，对施工全过程的安全施行控制，并做好记载；

　六、参与每周一次以上的定期安全检查，及时处观工现场安全隐患，签发限时整改通知单；

　七、监视、检查操作人员的遵章守纪。遏止违章作业，严格安全纪律，当安全与生产发作抵触时，有权遏止冒险作业；

　八、辅佐上级部门的安全检查，照实汇报工程项目或生产中的安全情况；

　九、检查劳动维护用品的质量，反应运用信息，对进入现场运用的各种安全用品及机械设备，配合资料部门停止验收检查工作；

　十、贯彻安全保证体系中的各项安全技术措施，组织参与安全设备、施工用电、施工机械的验收。

　十一、参与对施工班组和分包单位的安全技术交底、教育工作，担任对分包单位在施工过程中的安全连续监控，并作好监控记载；

　十二、参与辅佐对项目存在隐患的安全设备、过程和行为停止控制，参与制定纠正和预防措施，并考证纠正预防措施；

　十三、担任普通事故的调查、剖析，提出处置意见，辅佐处置严重工伤事故、机械事故，并参与制定纠正和预防措施，避免事故再发作。

天然气安全员岗位职责 篇2

　1.协助车队安全生产，全面履行车队的安全管理工作。

　2.认真落实公司安全工作的各项管理规定，及操作规程。

　3.坚持在生产一线，检查车辆的技术情况，监督驾驶思想动态、驾驶技术和安全行车状况，及时处理现场安全问题，交通事故和治安事故，分析违法原因，综合治理，从根源上整改纠正，杜绝“病”车投入营运，防范交通事故发生。

　4.落实驾驶员出车前问询、告知制度。

　5.落实安全运输，保卫全过程的俺去监督制度。

　6.开展形式多样的培训、教育活动，做好记录，通过实际案例分析，教育驾驶员，反违章、防事故、消除安全隐患。

　7.掌握驾驶员思想和健康状况，及时化解各种矛盾，防止驾驶员带“病”开车。

　8.监督驾驶员合理作息，监督排班运营情况，杜绝疲劳驾驶。

　9.每月对驾驶员、保安员做一次全面考评，考评不合格者提出处理意见，报车队领导处理。

　10.安全检查、日查与月查、小查与大查、抽查与普查相结合，善于发现和从根源上纠正安全隐患，严处违法行为，以减少一般事故，杜绝重大事故发生。

　11.现场救援，处理行车事故，调查、分析事故原因，教育驾驶员，按照有关规定对肇事者提出处罚意见，执行公司的处罚决定。

　12.做好驾驶员招聘考核、违法、违规记录、责任事故、安全学习、培训、奖惩。

天然气安全员岗位职责 篇3

　1、在项目经理的领导下，对施工现场进行安全监督、检查、指导，并做好安全检查记录；

　2、每项工程必须按公司规定，组织安全教育、安全技术交底以及安全措施的培训等。

　3、认真做好安全台账，组织安全生产检查。

　4、发现重大安全隐患，应立即取有效补救措施，并及时汇报，将隐患消灭在萌芽状态。

　5、正确填报施工现场安全措施检查情况的安全生产报告，定期提出安全生产的情况分析报告的意见；

　6、严格履行职责，杜绝事故发生。

天然气安全员岗位职责 篇4

　1、按照建筑施工安全文明标准（JGJ59-99）及国家、地方及公司对安全文明施工的标准、规范和规程。执行安全生产的各项规定。代表公司执行企业安全生产主体责任对项目部的具体贯彻落实。

　2、参与施工组织设计中安全技术措施的制订及审查。

　3、巡视检查施工现场，监督各项安全规定的实施与安技措施的落实，消除事故隐患，分析安全状态，防止事故发生，不断改进安全管理和安全技术措施。

　4、对职工进行安全生产的宣传教育及交底和对特种人员的考核。

　5、正确行使安全否决权，做到奖罚分明，处事公正，同时做好各级职能部门对本工程安全检查的配合工作。

　6、参与工伤事故的调查和处理，及时总结经验教训，防止类似事故重复发生。

　7、落实项目周检工作，定期召开班组、安全动态分析会，贯彻落实安全教育和季节性的'安全教育。

　8、组织脚手架、电气及机械设备等的安全技术验收，落实保养措施。

　9、对过程产品和最终产品进行防护，对有特殊防护要求的产品编制专门防护方案并向施工人员交底。

天然气安全员岗位职责 篇5

　1、负责检查各项安全规定和措施的落实，对查出的不安全隐患，立即监督整改，并做好工作记录；

　2、负责实施公司所有范围内质量安全监督管理工作；

　3、负责实施公司全员的质量安全培训和应急预案的演练工作；

　4、负责按规定程序报告各类质量安全事故，协助领导组织并参加事故的调查处理；

　5、负责计量器具、灭火器的年检；

　6、完成上级领导交办的其他工作。

天然气安全员岗位职责 篇6

　1、负责项目的安全工作及日常环保工作，贯彻实施公司管理方针及目标、本部门的目标、指标及方案；

　2、负责坚决制止违章指挥、违章作业、违反安全操作规程的人和事，并根据公司制度给与相应处罚；

　3、负责在发生安全事故时及时组织人员疏散和取抢救措施，保护现场，协助做好事故调查处理工作；

　4、负责强化安全生产管理，组织施工现场安全检查，发现隐患及时取措施，并及时取报告、整改措施；

　5、负责文明施工、洁净管理工作的开展，制定完善的安全、环保等相关管理制度，并落实实施。

天然气安全员岗位职责 篇7

　1、负责收集国家安全、环保及职业卫生管理方面的法律法规及标准,并确保在公司内得到实施；

　2、负责制定公司的安全、环保管理制度、规范并监督落实执行；

　3、负责公司年度污染物排放、固体废物处置的申报、职业危害场所危害因素的检测；

　4、负责公司安全、环保、职业卫生设施的监管，确保其处于正常状态；

　5、负责公司安全教育管理及员工职业健康管理工作；

　6、负责员工安全培训档案及职业健康档案的建立、更新及维护工作；

　7、负责组织公司安全检查、隐患排查及监督整改事项的落实和申报工作；

　8、协助公司生产项目环境影响评价、职业卫生评价的组织、材料准备工作；

　9、参与公司内安全环保事故调查、分析并提出处理意见,负责落实整改和防范措施。

天然气安全员岗位职责 篇8

　1、模范地执行安全生产各项规章制度和领导提出的有关安全方面的要求，协助班组长做好本班组的安全工作，理解专职安全员的业务指导。

　2、协助班组长组织全班安全学习，加强日常安全教育和宣传工作，搞好新工人的安全教育。

　3、反映班组安全生产状况和职工的要求，协助落实改善措施。

　4、管理本班组的安全工具、设施、标志等器材。负责对现场消防器材、开关箱和安全警示标志、标语等其它物品的管理；确保其完好有效，确保疏散通道和安全出口畅通。

　5、及时发现和处理事故隐患，对不能处理的隐患要及时上报，并有权制止违章作业，有权抵制和越级上告违章指挥行为。

　6、检查现场施工人员的安全生产防护用品的使用；检查评定安全用品和劳动保护用品是否达标，督促防范措施的落实；负责伤亡事故的统计上报和参与事故的调查，不隐瞒事故情节，严格执行“四不放过”的原则。

　7、负责各自管理范围的安全管理工作。协助安全领导小组工作，落实实施安全生产规章制度。

　8、发现事故隐患及时组织人员处理，一旦发生事故应及时上报项目部安全领导小组，并即刻组织现场抢救，参与伤亡事故的调查、处理工作。

　9、对于特种作业人员，严格按照国家劳动部颁发的《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》持证上岗，严禁无证操作，并督促有关人员取得《特种作业人员操作证》，特种作业人员每两年进行一次复审，复审不合格者不准上岗。

　10、负责现场礼貌施工管理:弃土覆盖、工完料清、现场清理、洒水、礼貌穿戴、民工宿舍管理、民工食堂检查管理、材料码放。

　11、负责现场交通、用电和地下管线的安全管理。

　12、熟悉重大危险源和风险点，并按防护措施进行相应管理；实行安全终止权，有权制止任何人的违章行为，承担项目安全、礼貌施工管理职责，兼职安全员要不断的检查生产的每一个环节，不要出现疏漏之处，造成损失。

天然气安全员岗位职责 篇9

　1、兼职安全员由所在部门领导，在公司质量安全部指导下开展日常基层安全生产管理工作。

　2、负责所辖区域的安全管理工作，任何人员进入生产现场服从兼职安全员的管理。

　3、每日对所辖区域(工作)进行安全巡视检查不少于2次，并做好巡视检查记录。

　4、负责督促所辖区域班组(员工)落实各项安全生产管理制度、职责制度，全面执行安全技术操作规程，坚持“四不伤害”(即不伤害自己，不伤害别人，不被别人伤害，我保护他人不受伤害)，杜绝“三违”(即“违章指挥，违章操作，违反劳动纪律)，从源头上控制安全生产事故发生。

　5、负责所辖区域班组成员及新录用员工、调岗员工的部门级安全教育培训；监督所辖班组进行班前会、班后会和安全生产日活动；按要求组织相关人员参加安全生产事故应急抢险救援演练。

　6、负责督促所辖区域的安全生产事故隐患排查与治理、生产现场6S管理工作推进；检查员工正确穿戴、使用劳动防护用品及职业危害防护用品、用具；宣传教育职工增强职业病预防意识。

　7、负责督促所辖区域班组做好安全防火工作，加强对所属人员的安全防火教育培训，提高广大职工临灾时抢险避险潜力；参与公司开展的经常性的消防安全检查，消除火险隐患，保障员工生命和公司财产安全。

　8、对发现的各种安全生产事故隐患，有逐级报告的义务；对发现的各种违章行为，有批评教育和对照《安全生产奖惩办法》做出相应处罚的权利；对所辖区域发生的各种安全生产事故负责；对所辖区域的安全设施、安全警示牌的完好、整洁负责。

　9、按“四不放过”原则，参加所辖区域发生的各种安全生产事故的调查、分析，并提出自己对事故预防的措施和对相关事故职责人的处理意见。

　10、按时参加公司组织的安全生产工作会议和活动。

　11、及时向所辖区域人员传达安全生产工作的要求和提示。

　12、对所辖区域安全生产工作表现优秀的班组或人员能够向质量安全部提出给予奖励的权利。

天然气安全员岗位职责 篇10

　1、兼职安全员由所在单位领导，在公司安全处指导下开展日常基层安全生产管理工作。

　2、负责组织本部门或所在班组全体职工，认真学习贯彻国家安全生产法律、法规和“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针；组织落实各项安全生产管理制度、职责制度，全面执行安全操作规程，坚持“四不伤害”，杜绝“三违”，从源头上控制安全生产事故发生。

　3、负责本部门或所在班组成员及新录用员工、调岗员工的安全教育培训；组织进行上岗前安全培训、班前、班后会和安全生产日活动；按要求组织参加安全生产事故应急抢险救援演练；按要求全面、详实、规范记录安全台帐。

　4、负责组织开展本单位或班组所在岗位的安全生产事故隐患排查治理、生产现场定置管理；督促职工正确穿戴、使用劳动防护用品及职业危害防护用品、用具；宣传教育职工增强职业病预防意识。

　5、负责本部门或班组所在岗位的安全防火工作，加强对所属人员的安全防火教育培训，提高广大职工临灾时抢险避险潜力；维护好所在岗位的消防设施和灭火器具；开展经常性的消防安全检查，消除火1险隐患，保障职工生命和公司财产安全。

　6、对发现的各种安全生产事故隐患，有逐级报告的义务；对发现的各种违纪行为，有批评教育和提来源理意见的`权利；对本单位或所在岗位发生的各种安全生产事故负责；对所在单位或岗位设置的安全设施、安全防护用品、用具、安全警示牌的完好、整洁负责；对本部门或所在班组成员的违纪行为负责。

　7、按“四不放过”原则，参加公司发生的各种安全生产事故的调查、分析，并提出自己对事故预防的措施和对相关事故职责人的处理意见。

　8、按时参加公司或部门组织的有关安全生产方面的会议和活动。

　9、及时向所属人员传达安全环保部在兼职安全员例会上的安全生产工作提示。

天然气安全员岗位职责 篇11

　1、认真学习、宣传、贯彻、执行国家、各级和上级行业管理部门各类安全生产法律、法规和企业安全生产管理规章制度。

　2、所开展的一切工作向部门职责人负责。

　3、在公司安全科的领导下，配合开展安全生产管理工作，履行辖区内日常安全生产管理职责。

　4、认真学习安全管理专业知识，努力提高业务技能。

　5、认真完成各项安全生产任务，做好本单位（部门）安全生产动态监管，查找事故隐患，纠正违章操作，落实安全生产措施。

　6、配合公司安全管理职能部门做好安全生产基础工作，做好安全原始记录，建立健全各类安全档案、资料、台帐，准确汇报各类安全生产统计报表，如实填写驾驶员安全行驶里程。

　7、所属单位发生行车事故或其它生产安全时，应立即赶赴事故现场，配合公司安全员做好事故的救援、处理和其它交办的工作。

　8、配合公司组织好员工的安全学习、培训、考核工作，深入细致地做好调查研究，为领导带给安全管理准确数据。

　9、配合公司做好所属单位的人员、车辆以及各类设备设施的安全检查、隐患整改以及隐患整改合格项目的跟踪调查验证等工作。

　10、对所开展的安全工作实行“一票否决”制。

　11、用心完成上级交办的其它工作任务。

天然气安全员岗位职责 篇12

　1、用心贯彻执行国家安全生产有关法律、法规、方针、政策，综合管理本单位安全生产的日常工作。

　2、协助本单位建立健全安全生产职责制、安全生产管理规章制度、操作规程，落实安全生产各项具体工作。

　3、定期或不定期深入作业场所，组织开展各类安全检查，做好检查记录，对检查发现的隐患，提出整改意见，并督促落实整改。

　4、组织本单位的安全生产宣传、教育和培训工作；辅导兼职安全员学习安全专业知识。

　5、拟订年度、季度安全工作，用心做好本单位安全生产档案资料的收集、整理、保管、移交和各种报表的填报等基础工作。

　6、协助单位制定生产生产安全事故综合应急预案、专项应急预案和现场处置方案，并组织演练。

　7、参与生产安全事故的调查和处理，负责事故的统计和分析报告，协助有关部门提出防止事故的错失并督促落实。

　8、做好安全生产文件的上传下达，及时反馈有关安全生产的各种状况。

　9、熟悉使用《安全标准化管理系统》管理日常安全生产各项工作。

　10、全面、深入了解本单位安全生产工作，向部门负责人汇报有关状况、存在问题与不足，提出意见与推荐。

天然气安全员岗位职责 篇13

　1、制定安全条例和文明施工标准，根据项目要求及国家法规要求制定相关标准。

　2、办理开工前安全监审和安全开工审批，编制工程安全监督，上报安全措施和分项工程安全施工要点，及时办理安全开工审批，确保工程顺利开工。

　3、调查研究生产中的不安全因素，提出改进意见，参与审查安全技术措施、，并对贯彻执行情况进行督促检查。

　4、安全宣传教育和管理工作，协助制定并督促执行安全技术培训工作，参与有关施工安全组织设计和各种施工机械的安装、使用验收，监督和指导电器线路和个人防护用品的正确使用。

　5、制止违章作业和违章指挥，发现重大隐患时，当安全与进度发生矛盾时，必须把安全放在首位，有权暂停作业，撤出人员，及时向上级主管领导报告，并提出改进意见和措施。

　6、施工现场伤害事故的处理，在施工现场发生重伤以上事故时，应赴现场组织抢救，保护现场，并及时上报公司事故情况，进行工伤事故统计、分析和报告。

　7、日常监理巡查，要对现场安全防护、道路运输、风水管道、支护挂网、机械设备、电器线路、通风防尘、敲帮问顶、防火防爆等，是否符合安全管理规定标准。如发现施工现场存有不安全隐患，应及时提出改进措施，并对改进后的设施进行检查验收。

　8、填写施工现场安全检查情况的交班报告，确保下一班的施工作业安全，定期编写安全

天然气安全员岗位职责 篇14

　1、认真贯彻执行党和国家安全生产方针、政策、指示、规定；

　2、负责进行二、安全教育，协助车间科室领导组织好每周一的安全日活动；

　3、参加制定安全生产制度和安全技术规程，并经常检查执行状况；

　4、编写二级安全教育大纲，经常对本单位职工进行安全，知识教育，建立安全技术档案；

　5、经常深入各岗位检查安全生产状况，制止违章指挥和违章作业，遇到重大险情果断取措施并报告领导，查出的事故隐患及时组织力量限期整改；

　6、参加本单位扩建、改建工程设计的审查，验收工作；

　7、负责管理本单位安全、。防火设施、检查监督本单位人员劳保用品的合理使用，

　8、协助车间领导审批二级用火，并取可靠的安全措施，使动火作业安全顺利进行；

　9、定期向安全部门汇报工作，按时参加安全部门组织的各项安全活动；

　10、参加本单位各类事故的调查处理，负责统计上报协助车间主任落实各项安全措施。

天然气安全员岗位职责 篇15

　(1)模范执行安全生产各项章制度，协助班组长做好本班组的安全生产工作，理解专职安全员的业务指导。

　(2)协助班组长组织安全学习、记录和处理小事故，加强本组日常安全教育和宣传工作，整理、反映班组安全生产状况和要求。

　(3)协助班组长搞好新工人，变换工种人员的安全生产教育工作和专业工种的技术培训。

　(4)参加作业前的现场检查和班前安全交底教育工作，对施工区域，使用的设备、机具、施工用电状况进行检查，发现问题及时整改或上报。

　(5)有权制止违章作业，有权抵制和越级上告违章指挥事项，及时发现和处理事故隐患，本人或本组不能处理的危险因素要及时报告。

　(6)发生伤亡事故立即组织抢救伤员、保护现场和迅速上报。参加事故分析处理和安全检查、协助领导落实整改措施。

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油气评价

一、石油天然气行业安全生产的特点

　石油行业是由石油天然气的地质、钻井、试油、油（气）、井下作业、油气集输与加工处理、油气储运及工程建设等诸多生产环节构成的一个大的产业体系。该行业特点集中体现如下：

1. 作业条件艰苦

石油工业生产中，地质勘探、钻井、试油、油（气）、井下作业及工程建设等都是野外分散作业，劳动强度繁重，工作条件差，作业环境条件比较艰苦，有时还会受到洪水、大风和雷电等自然灾害的侵扰。因此，在石油天然气的开作业中，类似井喷、油气泄露着火等事故发生概率比较高，并时有重大恶故发生。

2. 原料、中间品和最终产品多为易燃易爆物质

石油行业的原料为原油、天然气，中间品和最终产品主要是处理后的原油、液化石油气和轻质油。这些产品一般都具有闪点低、爆炸上下极限较宽、易燃、易爆、有毒、易扩散、易流动、易蒸发泄漏、易聚积静电等特点。这就决定了石油行业安全生产中的潜在危险性和破坏性要比其他行业大。

3. 生产工艺复杂

石油工业复杂的生产结构决定了其多样性的生产工艺，从勘探到钻井，从开到集输，各个环节都渗透着工艺的危险性。例如，地震勘探及射孔要用和，测井要使用放射性元素；油气集输与初步加工处理不仅是在密闭状态下连续进行的，而且还有天然气压缩、高压储存、低温深冷分离等有较大危险性的生产工艺。至于油库和气库，由于大容积的储罐在此高度集中，油气收发作业频繁，所以是人所共知的高危险性作业场所。

生产环境的恶劣和工艺的复杂性都决定了安全管理的难度，管理制度的建立和落实同样影响到生产的正常运行，如何利用有限的管理实现、的管理效果也是目前各企业一直追求的目标。

　二、企业对安全评价的基本要求

　安全评价技术发展到今天已被越来越多的企业所接受，评价方法、手段、范围越来越趋于成熟、先进和全面。随着安全生产法律体系的逐步完善，企业开展安全评价工作就成为法律法规赋予的责任。那么，在准备进行安全评价时，石油企业对评价机构应该有什么要求呢？ 把安全评价师站点加入收藏夹

1. 系统安全的要求

石油工业不论是上游产业还是下游产业都是一个连续的、密闭的、长周期的生产过程，不仅在生产工艺上强调生产过程中各个环节的合理匹配、各种参数的合理衔接，而且一系列用于生产过程的监测监控仪器仪表，用于保证安全生产的消防、劳动保护等设施构成了油气生产庞大复杂的操作系统，特别是油气处理和炼制生产工艺表现得尤为明显。

安全评价是利用安全理论、方法对某一生产单元进行系统地定性或定量评价，以说明评价对象的安全可靠程度。如果评价仅是对一个独立的、单一的装置就事论事地作出结论是毫无意义的。因此，石油行业安全评价应建立在“对象系统化和评价系统化”的认识基础上，充分熟悉评价对象的生产工艺，寻找影响系统安全的薄弱环节或关键点，尤其是对于一个工艺复杂、范围大、设备设施数量多的生产装置、工程而言，需要分流程、分部位，针对不同的设备设施，取一定的顺序进行具体的辨识和分析，特别是要分析、论证这些薄弱环节或关键点与系统的关系和严重程度，进而作出客观、科学的结论，提出相应的预防对策。同时，要充分利用已建的装置、工程项目和事故案例进行类析，全面剖析、验证拟建项目或已建工程的危险性和可靠性，提出相应的、合理的防范措施。

2. 经济的要求

石油天然气勘探开和炼制生产设施的前期投入和正常运行成本是比较大的。如果没有雄厚的资金保证，要保障安全生产的需要是不可能的。为了保证国有企业有改善劳动条件的资金，曾于19年规定：“企业每年在固定资产更新和技术改造费用中提取10％～20％用于改善劳动条件”。1993年新的会计制度实行后，取消了这一规定。但新的财务制度规定：“企业在基本建设和技术改造过程中发生的劳动安全措施有关费用，直接计入在建工程成本，企业在生产过程中发生的劳动保护费用直接计入制造费用”。新制度使劳动安全措施经费不受任何比例限制，拓宽了费用来源。同时，《安全生产法》为安全投入提供了法律保障：生产经营单位必须在安全生产条件、劳动防护、安全生产培训和工伤保险方面投入足够的资金，对于因投人不足而导致事故的生产经营单位的决策机构、主要负责人、个体经营的投资人予以法律追究。

从理论上说，安全管理的经济效益应等于安全产出与安全成本之比。由于定量确定安全产出是困难的，那就可以通过确定安全成本来测量安全效益。由此可见，深入认识安全成本的内涵是十分必要的。理论计算和实践统计揭示了安全投入中预防费用与事故费用的关系，排除机会因素，可以得到明确的结论：预防费用的投入是最能产生安全的经济效益的。

但事实上作为建设项目的安全费用是生产成本的一部分，虽然从原则上讲，当安全投入与经济效益发生矛盾时应优先考虑安全投入，但在现实中，如果安全标准过高必将增大建设成本和生产成本。安全投资在短期内无法显示价值和企业过高的经济指标都是企业安全投入不足的原因。

3. 安全管理的要求

安全评价是现代安全管理中一项重要内容，弱化了以往的凭经验的传统安全管理，强化了企业系统安全管理，促进企业建立风险管理的意识。它帮助企业的安全管理由原来的纵向单一管理变为全员、全方位、全过程、全天候的系统化管理，延伸了安全管理、安全责任的范围和环节，对实现企业安全管理目标起到积极作用。

从目前国家要求的4个评价范围及评价内容上看，重点是对机具的状态和环境因素进行评价。如果从现代安全管理的理念要求，人—机—环境—管理，应该说是保证安全生产的完整要素。而且人的行为、管理的手段在我国现阶段是保障安全生产的重要因素，如果抛开这两个因素单一评价相对没有自由度的机具、环境因素，是没有现实意义的。

　三、在安全评价过程中，企业与评价机构必须相互配合

　生产企业借用的专业安全评价机构必须对本企业的安全生产现状有一个全面、系统地了解掌握，而评价机构又要比较客观、真实地反映评价对象的安全状况，二者之间既存在利益关系，又相辅相成。企业具有熟悉生产工艺、流程的一批专业技术人员，而专业评价机构又拥有一批掌握最新系统安全知识的评价师，因此，只有双方共同配合，才能作出既符合实际，又能满足企业安全管理需要的评价报告。

1. 调研阶段

评价机构在接到评价对象要求后，必须开展现场调研工作。企业应指派专人负责配合、协调，给调研人员详细介绍评价对象的基本情况，生产装置的工艺流程、关键部位、设备、物料、运行参数、安全组织机构、作业人员基本素质等情况，以及历次或同类生产装置已发生各类事故的情况。同时，为评价单位提供相应的书面资料及相关复印件等。调研阶段是否能够充分、详细地了解项目的基本情况是做好评价的基础。

2. 评价阶段

评价人员在收集了一定的资料后，按照评价导则要求进入分析研究、报告编写阶段。这里需要指出，对于评价单位编写的评价报告可能会由于现场调研不详细、现场出现变更、资料准备不准确等多种因素，出现报告与现场不符的情况。为了最真实地反映现场情况，企业应与评价机构充分沟通，将问题彻底解决在报告完成之前。

　四、评价报告的审核阶段

　报告的审核不仅是生产企业对评价机构的工作作出的综合评价，也是企业掌握评价对象安全生产现状或在初步设计、投入运行后应重点关注的问题。报告的审核阶段尽管时间比较短，但却是最重要的一个环节。而通常，评价机构比较关心的是报告能否通过。因此，企业和评价机构双方在既合作又制约的基础上，应把握以下几点：

1. 确定专家

专家的确定对生产企业来说至关重要。一般情况下，专家组应至少包括三方面的专家：来自生产单位的生产技术类专家、来自生产企业内部的安全管理类专家和来自生产企业外的安全专家。如果仅是安全管理类的专家，可能会淡化、模糊评价对象生产工艺、流程、设施等方面存在的问题。

2. 报告评审

报告的评审是要对报告的针对性、可信性进行评审，强调重点是否突出，内容是否翔实，关键数据引用是否正确。更多地是关注两头，特别是风险辨识、对策措施、建议和结论等章节，这是报告的核心，也是评审的重点。作为评价机构则应简明扼要地介绍评价报告的内容，突出重点即可，点明关键。

　五、安全评价结果的应用

　安全评价结果的应用是整个安全评价过程的最终行为，是否能够贯彻好评价结果是企业能否保障安全生产和员工生命安全的重点所在。有的企业将报告中所提的措施应用到现场，强化安全生产；而部分企业对安全评价的意见和建议视而不见，忽视报告的科学性和实用性。这里有多方面的因素，但最终导致评价建议措施不能得以实现，安全评价也就失去了自身的价值。

对于安全预评价的结论，通常是作为指导初步设计的依据，完善可行性研究报告的安全措施，把它作为初步设计的重要参考依据。不仅设计部门要进行论证、参考，企业也应将报告中的建议、措施仔细商讨，结合自身特点，判断是否符合实际情况，更好地将问题消灭在设计阶段；安全验收评价处于建设项目竣工、试生产运行正常后，通过试生产可以发现实际生产中涉及的安全问题，通过验收评价可以了解到预评价报告中的措施是否落实到初步设计中去，初步设计的方案是否落实到现场中去，为日后正常开工提供保障；对于安全现状评价更多的在于现场隐患和安全问题的查找，并结合隐患类型和性质给出危险等级，特别是对于危险度高且难于整改的问题，一般是根据报告中的评价内容，分步骤取措施，将风险进行分解、转移。

隐患整改势必涉及到资金投入，生产企业要把花钱买来的安全措施付诸于行动，应将评价结果向企业管理层、生产技术和安全主管部门、基层单位执行层和生产安全部门、评价对象基层单位讲清楚，做到心中有数，加强薄弱环节的预防措施，积极整改存在的问题，这对落实安全责任必将起到积极的作用。

海洋天然气水合物勘探地震处理的最小平方反滤波设计及其应用

一、部署重点

（一）全国油气评价

开展全国油气定期评价、动态评价和重点领域油气评价，完善国家油气评价系统。在2010年和2020年，系统开展一次全国范围的油气评价；跟踪油气勘探最新成果，建立国家层面油气动态评价体系；跟踪油气勘探重点领域勘探最新进展，建立不同类型油气勘探领域的评价流程，围绕南海南部、青藏、东海大陆架、南方碳酸盐岩、华北前古近纪地层区开展深入的油气潜力评价，探索油气重点领域勘探前景，提出进一步勘探的建议。

（二）典型盆地油气及相关矿产综合调查与评价

系统研究鄂尔多斯盆地、塔里木盆地油气与煤、煤层气、钾盐、砂岩型铀矿等相关矿产分布关系和赋存特点，对已有资料进行有针对性的处理与解释，寻找相关矿产分布规律；运用地质、地震、钻井、测井等手段，同时进行油气与相关矿产的勘探，实现相关矿产的新发现。

（三）全球油气潜力分析与评价

开展全球常规油气、非常规油气潜力分析与评价，以及全球大油气田储量与产量增长潜力分析；建立国内外油气评价和储量、产量预测信息系统。

（四）油气化探全国扫面

开展重点盆地示范和专题研究，试验从地球化学填图—普查—详查—勘探阶段的油气化探技术方法及找油气效果。针对不同大小的盆地，用不同的密度样；并编制全国油气地球化学图、主要盆地地

球化学图、油气远景预测图等基础图件。

（五）我国油气储量、产量增长趋势预测

未来20年拟开展四次全面的油气储量、产量趋势预测研究工作。总结不同类型含油气盆地油气储量、产量增长规律，分析油气储量、产量增长趋势影响因素，分类型建立预测模型；建立常规和非常规油气储量、产量增长趋势预测方法体系；依据我国油气储量、产量增长趋势结果，分阶段提出未来我国油气可持续发展的政策建议。研究成果将对国家科学制定油气勘探开发战略，合理布局能源结构，保障国内油气供应发挥重要作用。

（六）油气评价理论和技术创新研究

以油气勘探理论新进展为基础，研究总结适合我国石油地质特点的评价理论，形成适合我国石油地质特征的油气评价技术。以大型坳陷盆地、断陷盆地、前陆盆地、叠合盆地、海相碳酸盐岩、沿海大陆架、深水含油气盆地、非常规油气为重点，形成具有中国特色的油气评价理论和方法体系，为客观、全面地认识国内油气潜力提供理论和技术支持。

（七）全国主要沉积盆地油气基础地质数据类比模型体系建设

系统收集整理全国主要沉积盆地、主要油气田基础数据，分层次建立全国主要沉积盆地知识库及搜索引擎系统，建成油气战略调查评价数据类比模型体系，为油气战略调查评价和潜力分析提供全面、系统、高效的工作基础和工具。

二、部署建议

（一）全国油气评价与储量产量增长趋势预测

1.工作目标

及时跟踪重点盆地勘探进展，总结油气地质新认识，完成油气年度动态评价，掌握重点领域油气变化，分析新区、新领域、新层系勘探开发前景；总结煤层气、页岩气、油页岩、油砂等非常规油气富集和分布规律，研究有针对性的非常规油气评价方法技术体系，完成重点地区与重点领域的非常规油气年度动态评价；依据年度油气动态评价结果和油气储量产量变化，完成盆地或重点领域油气储产量增长预测，对全国油气储量产量增长趋势预测结果进行动态修正；2010年、2020年系统开展全国范围的油气评价，完善油气评价机制，提交客观科学的全国油气评价成果。

2.工作任务

（1）跟踪油气勘探开发最新进展，分析油气勘探理论与勘探技术进展对的影响，确定动态评价目标区，及时开展油气潜力评价；

（2）对南海南部、青藏、东海大陆架、南方碳酸盐岩、华北前第三系等重点领域开展深入的油气潜力评价；

（3）及时跟踪非常规油气勘探新进展，总结地质新认识，开展有重要勘探发现地区的非常规油气评价和潜力分析；

（4）分析油气储量产量增长主控因素，完善趋势预测方法、技术规范和研究流程，建立不同矿种和不同类型盆地预测模型，完善2030年预测结果，开展2050年趋势预测；

（5）按照“统一组织、统一思路、统一方法、统一标准、统一进度”的原则于2010年和2020年开展全国范围油气系统评价；

（6）以评价成果为基础，指出有利勘探方向和领域，提出我国油气可持续发展的保障程度分析与政策建议。

（二）全国主要沉积盆地油气基础地质数据类比模型体系建设

1.工作目标

总体目标：分层次建立全国含油气盆地数据库，建成全国含油气盆地地质数据类比模型体系和信息搜索引擎系统；建设全国油气评价系统，开发集成以地理信息系统（GIS）为平台的油气评价软件系统和储量产量预测系统，为国家制定能源发展规划提供科学依据与决策支持。

“十二五”期间：建成含油气盆地基础地质数据库、评价数据库与国内外油气信息综合数据库；完成信息搜索引擎系统与含油气盆地地质数据类比模型体系建设工作，实现类比模型系统的基本功能；完成全国油气评价系统与油气储量产量预测系统建设，形成权威的油气评价可视化与信息发布系统；完成油气管理与能源保障决策支持系统建设。

“十三五”期间：完善全国含油气盆地基础地质数据库、评价数据库与国内外油气信息综合数据库；实现信息搜索引擎系统与地质数据类比模型系统的全部功能；完成全国油气评价与储量产量趋势预测系统的更新与维护；完善系统；完成国内外油气信息综合数据库的更新与维护；丰富完善油气管理与能源保障决策支持系统，实现油气评价与决策支持信息的定期发布。

2.工作任务

“十二五”期间：系统收集整理全国含油气盆地基础数据、勘探开发历程数据、油气成藏指标数据、油气田储量产量数据资料；开发全国含油气盆地油气基础数据库，建立全国含油气盆地的油气评价方法库、模型库和参数库；开发信息搜索引擎系统与地质数据类比模型系统，开发以地理信息系统为平台的全国常规油气和非常规油气评价系统，建立全国油气储量与产量增长趋势预测模型；建成国内外油气信息综合数据库；开发油气管理系统、战略调查综合评价系统、能源供需形势分析系统和能源保障决策支持系统，完成系统的调试和应用。

“十三五”期间：补充完善全国含油气盆地油气基础数据库内容，优化信息搜索引擎系统和数据类比模型体系，应用全国含油气盆地油气基础地质数据类比模型体系开展潜力分析；补充全国含油气盆地油气评价数据库内容，对数据库和评价系统开展定期更新，丰富油气评价方法体系；定期更新国内外油气信息综合数据库；对油气管理系统、战略调查综合评价系统、能源供需形势分析系统等定期更新，向社会及时公布研究成果，发挥国家油气等能源矿产研究的智囊作用。

（三）油气评价技术方法体系研究

1.工作目标

总体目标：以油气勘探理论新进展为基础，研究总结适合我国石油地质特点的评价理论；通过国内外油气评价方法技术的对比研究，形成适合我国石油地质特征的常规油气评价方法技术体系；在充分考虑非常规综合利用和开发技术创新的基础上研发有针对性的评价技术；形成具有中国特色的油气评价理论和方法体系，为客观、全面地认识国内油气潜力提供理论和技术支持。

“十二五”期间：形成适合我国油气地质特点的评价理论和评价技术体系，与国际接轨；开发出有针对性的非常规油气评价技术，为客观、科学、全面地认识国内非常规油气潜力提供理论和技术支持。

“十三五”期间：更新完善油气评价方法体系，并推广应用。

2.工作任务

开展大型坳陷盆地、断陷盆地、前陆盆地、叠合盆地、海相碳酸盐岩、沿海大陆架、深水含油气盆地、油页岩、油砂、煤层气、页岩气等油气评价。

（四）油气化探全国扫面

1.工作目标

用3～5年的时间进行重点盆地示范，经过打普查钻提交可能成为大中型油气田的远景区，制定出油气化探全国扫面技术方案，培训油气化探技术人才，修改油气化探规范，同时解决全国油气化探扫面面临的技术问题。

用极低的密度快速覆盖全国大于1万平方千米的油气盆地，研究盆地的油气地球化学特征，为盆地评价、区带评价提供地球化学建议；筛选区域地球化学异常，为油气远景评价提供战略靶区；结合地质、地震和其他资料对油气异常进行优选，提供大型油气田的勘查靶区。

2.工作任务

（1）重点盆地示范和专题研究

试验从地球化学填图—普查—详查—勘探阶段的油气化探技术方法及找油气效果，为全国扫面做准备。

解决全国油气化探扫面面临的技术问题。包括陆上天然气水合物地球化学和微生物勘查技术研究、特殊景观区油气化探方法技术研究、地质条件复杂区油气地球化学评价技术研究、油气化探标准物质系列研究、国内外盆地油气对比、地球化学评价、全国油气化探数据库、遥感技术在油气评价中的应用研究、综合解释推断方法的研究。

（2）全国扫面

针对不同大小的盆地，用不同的密度样，并编制全国油气地球化学图、主要盆地地球化学图、油气远景预测图等基础图件。

（五）全球油气地质综合研究与区域优选

1.工作目标

总体目标：提高全球基础地质、油气地质研究水平；掌握全球油气分布规律，优选出一批可供进一步工作的有利区；完成重点国家和地区油气勘探开发投资环境研究，为国家制定能源战略和能源外交政策、促进国际油气合作提供依据和支撑。

全面完成全球油气地质综合研究与区域优选工作。掌握全球基础地质、油气地质基本条件和主要沉积盆地油气潜力；优选出16～20个有利目标国和重点区域。编制完成项目总报告、分项目成果报告和图件、图册，建成全球油气数据资料信息集成系统。

2.工作任务

开展全球油气地质综合研究与区域优选工作，开展全球基础地质、油气地质研究及潜力分析；研究主要油气国投资环境；开展综合研究、图件图册编制、数据资料集成系统建设。全面开展全球主要油气区油气潜力分析与研究。全面开展全球重点地区重油、油砂等非常规石油潜力分析与研究。

（六）全球重大油气地质问题对比研究

1.工作目标

总体目标：对全球重大油气地质问题进行综合对比研究，掌握全球油气地质理论发展动态，形成新的认识，借鉴国外油气地质主要研究成果和成功经验，指导国内油气地质调查和国外油气勘探开发。

“十二五”期间：完成全球板块构造演化及其对沉积盆地（群）发育控制作用、全球不同构造域地质特征、全球含油层系发育及主控因素、国内外海相碳酸盐岩油气地质对比研究等四个课题研究。启动其余五个对比研究项目。

“十三五”期间：完成国内外主要裂谷盆地油气地质、国内外主要前陆盆地、国内外主要克拉通盆地、国内外典型深水区油气地质、国内外逆冲推覆带油气地质对比研究工作。

2.工作任务

“十二五”期间：开展全球板块构造演化及其对沉积盆地（群）发育控制作用、全球不同构造域地质特征、全球含油层系发育及主控因素、国内外海相碳酸盐岩油气地质对比研究工作。继续开展国内外主要裂谷盆地油气地质、国内外主要前陆盆地、国内外主要克拉通盆地、国内外典型深水区油气地质、国内外逆冲推覆带油气地质对比研究工作。

“十三五”期间：深入开展国内外主要裂谷盆地油气地质、国内外主要前陆盆地、国内外主要克拉通盆地、国内外典型深水区油气地质、国内外逆冲推覆带油气地质对比研究工作。

（七）全球油气地质综合研究和编图与资料数据系统建设

1.工作目标

总体目标：汇总全球油气地质综合研究与区域优选项目各类资料、数据和图件，分析总结和发布研究成果，编制完成全球油气地质综合研究与区域优选、全球重大油气地质问题对比研究成果报告和系列图件，建成全球油气地质综合研究与区域优选等数据资料集成系统。

“十二五”期间：总结全球油气地质综合研究与区域优选项目基础地质成果和油气地质等成果，建立项目技术标准；编制综合图件、图集；建立项目成果共享平台；实现项目资料的科学化、信息化管理。

“十三五”期间：汇交所有相关项目最终成果和基础资料，总结项目基础地质资料、地质成果和对比研究成果；完善项目综合图件、图集，适时发布项目重要成果；完成综合研究成果报告。

2.工作任务

“十二五”期间：编制全球项目综合成果和基础图件；进行数据汇总，建立综合数据资料集成系统；总结分析项目所取得的研究成果并适时发布。

“十三五”期间：全面分析总结全球项目所取得的研究成果；编制并提交全球项目综合研究成果报告和图件。

（八）油气战略调查技术标准规范和管理系统

1.油气战略调查管理办法和技术标准规范

制定油气战略调查工作管理办法、项目管理办法、经费管理办法等管理制度。健全油气战略调查的工作规程、技术标准、技术规范、编图规范和预算定额标准及安全环保措施等规范。建立立项论证、项目评审、过程管理、技术指导、监督检查、项目验收、资料集成、成果利用的管理程序。加强油气战略调查工作技术质量和预算管理，及时跟踪和评估投资效益，提高成果质量和经费的使用效益，确保油气战略调查工作的顺利实施。

2.全国油气战略调查项目管理系统

开发项目管理系统软件，开发项目报盘系统，集项目基本信息，及时汇交项目信息及资料。不断更新完善报盘系统及管理系统软件，实现项目管理的信息化、规范化。建立项目公共信息管理、进度管理、经费管理、绩效管理、质量管理模块，实现基于web客户端的公共信息浏览。对项目基础数据、文本报告、数据图表、地质图件等多类型图文信息进行管理、共享展示。

（九）全国油气战略调查资料和成果集成与研究

1.全国油气战略调查资料数据库和实物资料保存

制定地质资料及图件的汇交格式规范，开发数据报盘系统，建设全国油气战略调查数据库。集全国油气战略调查项目的原始地质资料、收集整理的基础资料及成果资料，建立资料专题库，实现资料查询、提取等功能。实现全国油气战略调查资料的统一管理和应用。汇交各项目的数据资料，更新完善报盘系统及数据库，及时汇交项目获得的资料，开发项目资料的查询、发布系统，持续开展系统维护、数据更新，实现项目资料的及时、高效、便捷服务。

集中统一保管油气战略调查实物资料，通过资料管理服务系统、公共服务平台，实现油气地质数据信息共享。存放油气战略调查成果、原始油气地质资料和重要实物油气地质资料，主要保管重要实物油气地质资料。开发实物地质资料数字化以及观察、取样、测试等功能。具备与国内外进行专业学术交流功能。

2.油气战略调查成果综合和转化应用研究

汇总油气战略调查各类资料、数据和图件，开展油气战略调查成果综合研究，分析和总结战略调查项目成果，编制完成全国油气战略调查综合成果报告和图件，适时发布重要成果，研究油气战略调查成果转化和应用的方式、途径等。

（十）油气勘探开发战略和规划研究

开展我国油气可持续发展战略、油气经济形势分析、油气优化配置和油气勘探开发规划编制等研究。重点研究符合我国社会主义市场经济要求的油气管理体制和机制，完善油气矿业权、储量、勘探开发等管理方式，探索和完善油气勘探开发监管体系，为油气管理提供科学支撑。

西安石油大学石油与天然气工程学科研究生培养方案

杨胜雄，符溪，文鹏飞

杨胜雄（1964－），男，教授级高工，主要从事海洋地质地球物理、海洋矿产勘查研究。

注：本文曾发表于《海洋学报》，2004,26:75-81，本次出版有修改。

广州海洋地质调查局，广州　510760

摘要：地震勘探的BSR识别技术是发现海洋天然气水合物最经济、快捷、方便、有效的方法。在地震处理识别上，精确的子波处理是水合物地震资料处理中最关键的一个环节，用最小平方误差准则，即利用实际输出与期望输出的误差平方和为最小的条件，来确定反滤波因子，因此又称为最小平方子波整形。在地震处理程序中引入3种期望输出，即俞氏子波、雷克子波、Buttworth子波，对子波零相位化有较好的效果。根据上面的原理，开发了一套最小平方反滤波地震处理软件，对天然气水合物地震勘探资料进行试处理的结果表明，该软件在提高分辨率的同时，保持了较高的信噪比。

关键词：反褶积；最小平方反滤波；俞氏子波；雷克子波；Buttworth子波；天然气水合物

The Priciple of Least-Squares-Inverse Filtering and Its Application in Gas Hydrate

Yang Shengxiong,Fu Xi,Wen Pengfei

Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou 510760,China

Abstract:The identification of the BSR is one of the best method for the prospecting of gas hydrate.In order to improve the temporal resolution of seismic section,the assignment of deconvolution is to suppression the ground filter in exploration.We adopt the least-squares error— the sum of all anticipant output error is the least condition,which decide the inverse factor.In the program we introduce three kinds of anticipant output— Yu-shi welet,Ricker welet,Buttworth welet.These welets help to improve the effect of zero-phase.According to the above principle,we develop a Least-squares inverse filtering program.The processing result indicates this method improves resolution and keep a higher signal-to-noise in the process of gaseous hydrocarbon.

Key words:deconvolution; Least-squares inverse filtering; Yu welet; Ricker welet; Buttworth welet; gas hydrate

0 引言

天然气水合物为冰状固体，俗称“可燃冰”，是一定的气体（甲烷、乙烷等）充填于水分子（呈三维笼状结构）在低温（< 10℃）、高压（>10 MPa）条件下产物，主要赋存于具有低温、高压环境的世界海洋大陆边缘和高纬度冻土里。在大陆边缘地区，碳氢气体随流体向上运移到水合物稳定带中，储存于深海底的沉积物空隙内。根据国外有关资料，海洋天然气水合物（天然气成分主要为甲烷，故也称甲烷水合物、甲烷气体水合物）通常埋藏于水深大于300 m的海底以下0～1 100 m处，矿层厚数十厘米至上百米，分布面积数万到数十万km2，单个海域甲烷气体量可达数万至几百万亿m3，即相当于我国天然气的总储量，甚或更多。世界各大洋中已发现的水合物总碳热量约为（1.8～2.6）×1016m3[1]，大约相当于全世界已知煤、石油和天然气总储量的2倍。其总量之大足以取代日益枯竭的传统油气能源。

海底天然气水合物首先在钻探沉积物中发现，但大范围的探测需要靠声学物探方法，其中最主要的间接勘测技术是用地震勘探方法寻找似海底反射层（即BSR,bottom simulating reflection）。据统计，全世界海洋中已发现水合物地方有84处[2]，其中利用地震探测的BSR推测的有48处，由BSR推测并取样的有10处，由BSR与测井探测的有8处，通过取样发现的有9处，利用其他方法（速度异常、化探异常、特征地貌等）推测的有9处。由此可见，通过地震方法识别发现的水合物赋存地区占绝大多数，尤其利用地震勘探的BSR识别技术是发现水合物最经济、快捷、方便、有效的方法[3-7]。BSR具有“与海底行、与海底反射反相位、高波阻抗、强振幅、速度异常可达3.3 km/s约为沉积物2倍、其下波速减小”等特征。根据波形详细分析，可将BSR进一步细分三类：即强BSR (S-BSR）、弱BSR(W-BSR）和推测BSR(I-BSR)[5]。在地震处理识别上，精确的子波处理是水合物地震资料处理中最关键的一个环节[8-9]，其功能在于压缩地震子波、提高地震资料的纵向分辨率，子波处理的好坏直接影响到对水合物的有效识别，主要目标是使波形零相位化，形成对称形状的子波，便于识别剖面上BSR反射的极性反转现象。由于BSR的特殊性，传统的子波反褶积方法进行子波处理存在信噪比和分辨率太低而难以识别的困难，利用最小平方反滤波方法可进一步改善这些缺点。

最小平方反滤波是最小平方滤波（或称维纳滤波、最佳滤波）在反滤波领域中的应用。最小平方滤波的基本思想在于设计一个滤波算子，用它把已知的输入信号转换为与给定的期望输出信号在最小平方误差的意义下是最佳接近的输出。设输入信号为x(t），它与待求的滤波因子h(t）相褶积得到实际输出y(t），即y(t)=x(t）·h(t）。由于种种原因，实际输出y(t）不可能与预先给定的期望输出 完全一样，只能要求二者最佳地接近。判断是否最佳接近的标准很多，最小平方误差准则是其中之一，即当二者的误差平方和为最小时，则意味着二者有最佳地接近。在这个意义下求出滤波因子h(t）所进行的滤波即为最小平方滤波。

若设计另一滤波器输入信号x(t）是某滤波器的输出，而期望输出 是该滤波器的输入，则按此思想求得的滤波因子a(t）即称为最小平方反滤波因子，用它进行的滤波是最小平方反滤波[10]。

1 数学原理

地震勘探反滤波“反”的是大地滤波[11]。大地滤波器的脉冲响应是地震子波，它必为物理可实现的。将地震子波作为反滤波的输入，则期望输出应是δ脉冲。为了不失一般性，可先设期望输出是窄脉冲d(t）。另外，反滤波因子一般是无限长的，但计算机中运算只能取有限项。设待求的反滤波因子a(t）的起始时刻为－m0，延续长度为m+1。即：

a(t)＝(a(－m0），a(－m0+1），a(－m0+2），…， a(－m0+m））。

当已知输入——地震子波b(t)=(b(0）,b(1），…，b(n））时，实际输出为

南海天然气水合物富集规律与开基础研究专集

实际输出与期望输出的误差平方和为

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要使Q为最小，数学上就是求Q的极值问题，即满足

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的滤波因子a(t）。

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因为：

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为地震子波的自相关函数，而

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为地震子波与期望输出的互相关函数，故式（1）可写为

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这是一个方程组，写成矩阵形式为

南海天然气水合物富集规律与开基础研究专集

式中利用了相关函数的对称性。该方程中，系数矩阵为一特殊的正定矩阵（托布里兹矩阵），它不但以主对角线为对称，也以次对角线对称，而且主对角线及与主对角线平行的直线上的元素均相同。

方程（2）或（3）称为最小平方反滤波的基本方程、正规方程或法方程，可以用专门的莱文森递推法求解。

利用上述基本方程求出的滤波因子有时称为脉冲整形滤波因子，因为在应用中它可以将输入子波变换为任意形状的期望输出，相当于对子波整形。

2 程序描述

根据不同的要求，在程序中用的期望输出的子波可有3种型式：

2.1 俞氏子波

俞氏子波即宽带雷克子波，其时间域表达式为

南海天然气水合物富集规律与开基础研究专集

其中参数p和q是低边和高边的频率界限。

2.2 雷克子波

雷克子波的波形为

南海天然气水合物富集规律与开基础研究专集

其中fm是峰值频率。

2.3 Butterworth子波

Butterworth子波是带通子波，其频率域表达式为

南海天然气水合物富集规律与开基础研究专集

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3 实现过程

首先根据公式（4）、 （ 5）、 （ 6）计算出期望子波d(t），然后计算输入子波的自相关函数：

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及输入子波与期望子波的互相关函数：

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最后将上两式代入（3）式，求解出a(t）即得反滤波因子。

4 实际资料试算

1999年，广州海洋地质调查局在西沙海槽区开展了甲烷水合物的前期试验性调查，发现多段具有极性反转、上部反射空白带、近似平行海底、地震速度局部增高等标志的似海底发射界面（BSR），累计达100多km[12]。利用最小平方反滤波方法进行子波处理，如图1所示，子波处理具体参数为算子长度400 ms，白噪比例3％。

图2为用传统子波反褶积方法处理的剖面。图3为用最小平方反滤波处理的剖面。从图中可以看出用最小平方反滤波处理的剖面，获得较高的信噪比和清晰的分辨率，由此可见，最小平方反滤波处理天然气水合物地震资料是有效的。

5 结语

通过地震方法识别发现的水合物赋存地区占绝大多数，尤其利用地震勘探的BSR识别技术是发现水合物最经济、快捷、方便、有效的方法。子波处理是天然气水合物地震资料处理中最关键的一个环节，其功能在于压缩地震子波、提高地震资料的纵向分辨率，子波处理的好坏直接影响到对水合物的有效识别。

传统的子波反褶积方法进行子波处理存在信噪比和分辨率太低而难以识别的困难，利用最小平方反滤波方法可进一步改善这些缺点。设计应用的最小平方反滤波可以使波形零相位化，形成对称形状的子波，便于识别剖面上的BSR反射的极性反转现象，从而提高处理结果的信噪比和分辨率。

图1 子波处理效果图

左图为原系统反褶积后的炮集，右图为最小平方反滤波处理后的炮集，新模块子波处理后波形明显零相位化有利于波形对比

图2 用传统子波反褶积方法处理的剖面

图3 用最小平方反滤波方法处理的剖面

在最小平方反滤波的基础上，对反褶积中的一些主要问题做了探讨，并把俞氏子波、雷克子波、Buttworth子波作为反褶积的期望输出，得到了理想的效果。

参考文献

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Jason反演技术在天然气水合物速度分析中的应用

西安石油大学石油与天然气工程学科是西安石油大学下属的一个在职研究生学科，西安石油大学大学设有石油工程学院、地球科学与工程学院、电子工程学院、机械工程学院、材料科学与工程学院、计算机学院、化学化工学院、理学院、经济管理学院、人文学院、外国语学院、继续教育学院 ( 职业技术学院)、国际教育学院、思想政治理论教学科研部、音乐系、体育系16个院系部。西安石油大学石油与天然气工程学科研究生培养方案如下：

一、石油与天然气工程学科概况

“油气田开发工程”、“油气井工程”、“油气储运工程” 等学科分别于1990年、1994年和2001年获得硕士学位授权，2006年获得“石油与天然气工程”一级学科的硕士学位授权。2002年与2003年分别获得工程硕士与联合培养博士学位授权。在石油钻化学与环境保护、油气田开发与渗流理论及应用、油气井工程测量控制与信息应用技术、油气储输及安全技术等方面形成了鲜明特色。

本学科现有教授21人，副教授23人，博士学位教师38人。其中省“三秦学者”、“百人”和“教学名师”等6人，2007年被评为省级教学团队。本学科为陕西省重点学科，拥有国家、省部级重点实验室和工程中心等9个。“十一五”期间承担国家和省部级科研项目292项，科研经费共计1.1亿元。

二、石油与天然气工程培养目标

培养学生品行优良，具有良好的科学道德、敬业精神和合作精神;应掌握本学科坚实的基础理论和系统的专业知识，了解本学科发展趋势及技术研究前沿;能够运用专业知识、数学物理/化学方法、计算机技术等多种综合手段，分析和解决石油与天然气工程实践中存在的问题。具有从事科学研究工作或从事专门技术工作的能力。熟练掌握一门外语，具有实践能力、创新精神、国际视野与严谨求实的科学态度和作风。

三、石油与天然气工程培养年限

学习年限一般为3年，最长不超过4年。

四、二级学科及特色研究方向

本学科的二级学科包括：油气井工程、油气田开发工程、油气储运工程、海洋油气工程、非常规油气开发工程。

本学科形成了4个稳定的研究方向。

1. 石油钻化学与环境保护

本方向通过油气田开发工程、油气田应用化学与工程、环境化学与工程理论与技术交叉融合，进行化学作用机理研究及化学添加剂体系的开发与应用，为提高油气收率、保护储层与保护环境提供技术支撑。

2. 油气田开发与渗流理论及应用

本方向主要研究复杂油气藏油气渗流特征和物理/化学法油技术方法;建立油气田开发综合智能信息决策系统理论;将爆炸与燃烧、大功率电磁波等军工和高新技术应用于油气工程;研究物理(电磁、振动、高能气体)—化学耦合油增产新理论、新方法和新技术。

3. 油气井工程测量控制与信息应用技术

本方向主要研究油气井工程测量控制技术(特别是随钻测量和导向钻井控制技术);对油气井信息进行实时集、传输和处理，并与油气井测控技术相结合，实现油气井工程的动态监测、优化、控制以及提高决策与管理水平。

4. 油气储输及安全技术

本方向主要研究油气集输、储运工艺技术和完整性分析技术等。

五、课程设置、学时及学分规定

硕士研究生课程学习实行学分制，规定总学分(含实践环节)为32学分。课程结构设置为学位课、非学位课和必修环节。课程学习每18学时记1学分，学生必须修满32个学分。

六、培养方式与方法

1.研究生培养要德、智、体、美全面发展。政治理论学习应与思想政治教育相结合，积极参加公益劳动和体育活动。

2.研究生培养要理论联系实际，要深入掌握本学科专业的基础理论和专业知识，又要掌握教学、科研的方法，具备从事科学研究和独立担负专门技术工作的能力，要注意拓宽专业面。

3.在教学上，注重培养学生独立工作的能力，科学思维方法和创造性。教学的形式可以多样，应创造条件让研究生参加学术交流活动，了解本专业科技发展动向。

4.硕士研究生培养实行导师负责制。导师根据学位条例和培养方案，对每一位研究生制定出切实可行的培养。导师应教书育人，对研究生的政治思想、业务学习、工作科研等方面要定期检查，认真指导研究课题的进行。要注意培养研究生独立工作能力、创造能力和进取精神。

七、学位论文

论文工作是使研究生在科研方面受到较全面的基本训练，培养独立担负专门技术工作的能力。论文工作包括阅读文献、开题报告及撰写论文等。

1. 文献阅读和综述报告

在进入课题前，学生应查阅有关本研究方向和领域发展状况的国内外学术论文和技术报告，阅读数量不少于50篇(国外至少20篇)，并完成一份综述报告(3000-5000字)。

2. 学位论文选题和开题报告

学位论文选题来源于应用课题或现实问题，有明确的职业背景和应用价值，并有一定的工作量。要能体现学生综合应用理论、方法和技术研究并解决工程技术问题或社会实践问题的能力。

开题报告选题应属于本学科范围。开题报告应该包括论文开题依据、研究内容、技术路径、创新点，以及论文完成拟提交的最终成果，由包括指导教师在内的论证小组给出评定意见。第五学期进行论文中期检查。

3. 学位论文质量要求

学位论文工作达到在开题中规定的目标，由学生独立完成。学位论文要求文句简练、通顺、图表清晰、数据可靠、撰写规范、严格准确地表达研究成果，实事求是地表述结论。

4. 学位论文评阅和答辩

需按照《西安石油大学硕士学位授予工作细则》执行。

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西南石油大学的学术研究

梁劲1　王宏斌1，2　梁金强1

（1.广州海洋地质调查局 广州 510760；2.中国地质大学（北京）北京 100083）

第一作者简介：梁劲，男，11年生，高级工程师，1995年毕业于成都理工学院信息工程与地球物理系应用地球物理专业，主要从事天然气水合物调查与研究工作。

摘要 本文用Jason 反演技术对南海北部陆坡A 测线纵波速度进行计算，结合BSR、振幅空白带以及波形极性反转等多种水合物赋存信息的分析，对水合物成矿带的速度特征进行了综合研究，结果表明：低速背景中的高速异常，是天然气水合物赋存的重要特征；高速异常体一般呈平行于海底的带状分布；在高速异常的内部，速度也是不断变化的。一般在异常体的中心速度最高，由中心到边缘速度逐渐降低，反映在水合物矿带内部，水合物饱和度由矿体中心向边缘逐渐降低的特征。本文的研究成果进一步表明高精度速度分析不仅可以帮助寻找水合物矿点，还可以进一步判定水合物的富集层位。

关键词 Jason 反演技术 天然气水合物 速度分析

1 前言

天然气水合物是在低温、高压环境下，由水的冰晶格架及其间吸附的天然气分子组成的笼状结构化合物，广泛分布于海底和永久冻土带。温度和压力是天然气水合物形成和保存最重要的因素（王宏斌等，2004）。针对天然气水合物的野外调查及研究表明：高分辨率的地震勘探方法是天然气水合物调查评价中行之有效的方法。地震反演技术一直是地震勘探中的一项核心技术，其目的是用地震反射资料反推地下的波阻抗、速度、孔隙度等参数的分布，从而估算含天然气水合物层参数，预测天然气水合物分布状况，为天然气水合物勘探提供可靠的基础资料。常用的地震反演技术有Jason、Strata、Seislog和ISIS等，其中Jason反演技术在含天然气水合物层预测中因其分辨率高而得到广泛推崇，它主要由有井约束和无井约束两种方法组成（廖曦等，2002）。

速度异常是判断天然气水合物是否赋存的重要条件之一。结合BSR（Bottom Simulating Reflector）特征、波形极性特征、振幅特征以及AVO特征等目前已成为判断是否存在天然气水合物层主要手段（史斗等，1999）。大量的测试数据显示：水合物的速度与冰的速度较为接近，而比水高。与含水或含游离气沉积层相比，含水合物沉积层的密度降低，声波速率增大，含水合物层的地层速度往往比一般的地层速度高，含水合物沉积层的下部由于充填了水或气，而使水合物底界面出现速度负异常。因此，地层中速度反转是水合物赋存的一个地球物理标志。含水合物地层的声波速度与水合物的含量有关，水合物含量越高，其声波速度越高。从速度方面看，BSR是上覆高速的含水合物地层与下伏较低速的含水层或含气层之间的分界面。通常，海洋中浅层沉积层的地震纵波速度为1600～1800m/s，如果存在水合物，地震波速度将大幅提高，可达1850～2500m/s，如果水合物层下面为游离气层，则地震波速度可以骤减200～500m/s。因此，在速度剖面上，水合物层的层速度变化趋势呈典型的三段式，即上下小、中间大的异常特征（张光学等，2000）。西伯利亚麦索雅哈气田的资料表明，在原为含水砂层内形成水合物之后，其纵波的传播速度会从1850m/s提高到2700m/s；而在胶结砂岩层，这种速度会从3000m/s提高到3500m/s。深海钻探的570站位的测井结果表明，由含水砂岩层进入含水合物砂岩层时，密度由1.79g/cm3降低到1.19g/cm3，声波传播速度从1700m/s提高到3600m/s，且电导率剧烈下降。

Cascadia海域ODP889站位的VSP测井资料反映水合物底界为强烈的负速度界面，速度从水合物沉积物层的1900m/s陡降到含游离气层的1580m/s，由于VSP测井为地震测井，受钻井因素的影响较少，因此认为VSP测井真实地反映了水合物沉积层底界的速度变化（陈建文等，2004）。

国土部广州海洋地质调查局在2001～2004年在南海北部陆坡进行10000多公里的天然气水合物高分辨地震调查。本研究利用Jason反演技术，通过对南海北部陆坡区的地震速度资料的精细分析，在已圈定BSR分布范围的基础上研究陆坡区各沉积层的速度特征，最后对速度值与水合物的关系进行了分析和探讨。

2 方法原理

纯天然气水合物的密度（0.9g/cm3）和海水密度相近，而游离气的含量又十分有限，这就决定了产生BSR的波阻抗差主要由速度造成。速度反演技术的特点是在无井约束时，以地震解释的层位为控制，对所有的地震同相轴来进行外推内插来完成波阻抗反演，这样就克服了地震分辨率的限制，最佳的逼近了测井分辨率，同时又使反演结果保持了较好的横向连续性。速度反演技术的主要原理是：①通过最大的似然反褶积求得一个具有稀疏特性的反射系数系列；②通过最大的似然反演导出波阻抗；③通过波阻抗计算速度。该方法的主要优点是能获得宽频带的反射系数，是一种基于模型的反演，具有多种建模方法，对所建模型进行比较分析，并使地质模型更趋合理，反演结果更加真实可靠（郝银全等，2004）。

波阻抗反演方法的出发点是认为地下的反射系数是稀疏分布的，即地层反射系数由一系列叠加于高斯背景上的强轴组成。具体反演是从地震道中，根据稀疏的原则抽取反射系数，与子波褶积生成合成地震记录，利用合成地震记录与原始地震道的残差修改反射系数，得到新的反射系数序列，然后再求得波阻抗。其具体步骤是：

设地层的反射系数是较大的反射界面的反射和具有高斯背景的小反射叠加组合而成的，根据这种设导出一个最小的目标函数（安鸿伟等，2002）：

南海地质研究.2006

式中：R（K）为第一个样点的反射系数，M为反射层数，L为样总数，N为噪音变量的平方根，λ为给定反射系数的似然值。

最大的似然反演就是通过转换反射系数导出宽带波阻抗的过程。如果从最大的似然反褶积中求得的反射系数式R（t），则波阻抗：

Z（i）=z（i-1）×（1+R（i））/R（1-i） （2）

利用波阻抗和速度的关系式：

v=Z（i）/ρ （3）

即可得到速度值。其中，ρ为地层密度，可从区域测井资料结合该测线重力资料反演求取。

在上述过程中为了得到可靠的反射系数估算值，可以单独输入波阻抗信息作为约束条件，以求得最合理的速度模型。一方面，速度反演结果是一个宽频带的反射序列和波阻抗及速度数据，同时加入了低频分量，使反演结果更能正确反映速度变化规律；另一方面，它有多种质量控制方法，具体表现为监控子波的选取、同相轴的连续追踪、反演结果准确性的判断和提供多种交汇显示的相关性分析。所以利用速度反演可对地震剖面上任一相位进行速度反演，在每一个CDP点都可得到任一个同相轴速度数据，并利用二维的反射波的速度层析成像反演方法得到高度连续的速度剖面，如果地震测线足够密，还可利用三维速度反演得到速度体图像。

3 实现过程

3.1 初始模型的确立

在地质规律的指导下，利用地震和测井资料开展沉积特征分析和沉积旋回划分；建立岩石-电性关系，进行砂层组和单砂层对比；在地震剖面上提取各含油砂层组反射波属性，建立地震属与矿体的关系，实现地震-测井综合预测矿体平面分布厚度，开展层间矿体组外推预测；建立初始速度场；在地震属性约束下开展地震反演，反演层间小层矿体厚度。细分层反演层位的标定正确与否直接影响反演结果的精度。因此，在反演过程中对子波提取、能谱特点、信噪比、频谱及反射系数的研究至关重要（闫奎邦等，2004）。技术路线流程如图1所示：

3.2 初始速度场的获得

初始速度场的获得首先要对速度谱进行解释，速度谱的解释和取值是否合理，将直接影响均方根速度的计算精度。具体步骤如下：

1）速度谱的解释先从地质条件简单、反射层质量好、能量团强、干扰少的剖面段开始，绘制叠加速度-反射时间曲线，并逐渐向外扩展；

2）结合地震剖面的反射特征，判断速度极值点是否正确，并选择读取能量团最大的极值点。排除干扰波能量团，从而求得有效波的叠加速度；

3）对相邻速度谱进行比较，通过比较速度谱曲线的形状、相同反射层的速度极值等方法予以检查和修改。

4）每隔40个CDP拾取一组数据，利用地震剖面上的反射倾角数据对它们进行校正，便可得到均方根速度（梁劲等，2006）。

图1 速度反演技术线路流程图

Fig.1 The flow chart of the velocity inversion of technical route

3.3 子波的提取

子波提取时，要使能量集中于子波的主瓣，与地震子波形态吻合。如果所提子波近于零相位，则从波峰向两侧能量衰减较快，波峰两侧波形对称；在子波的能谱特征分析，要使能量都集中在地震波的主频范围内；有井资料时，要对井资料都作了子波与地震波自动关联质量控制。保证子波能谱与地震波能谱相吻合，是反演中较为重要的一方面，子波能谱的峰值与地震波主频的能谱峰值相吻合。首先了解合成记录与地震记录之间的偏差。通过合成记录与地震记录之间的偏差分析，对Jason反射系数偏差、能谱偏差进行进一步的校正，使合成记录与地震记录之间的偏差减小。然后通过反射系数与地震资料之间偏差分析，取相应的手段校正，使地层与合成记录反射系数相吻合。再进行信噪析，使反演处理后的信噪比得到最大限度的提高。通过一系列质量控制手段，使各油层合成记录与地震记录的标定精度得到了较大的提高。

关于速度反演可信程度，不能完全由反演方法确定，关键在于获取地震记录的质量和反演前处理流程的振幅保真度。另一个影响因素是数值模拟结果应当是比较准确的，这与计算方法有关，也与子波拾取和地质构造模型有关。至于反演结果的灵敏度，主要由拟合误差值和收敛速度来判断。如果给定的初始模型正确，即与实际地质结构一致，则拟合的误差较小且收敛速度快。本文工作由于受实际情况限制，没有实际的测井资料验证，因此反演所得速度的准确性和精度会受到一定程度的影响。

4 速度剖面特征

运用多种特殊地震成像综合分析，是天然气水合物地震资料解释的关键技术。目前一般用识别BSR、振幅空白带、波形极性反转、速度异常、波阻抗面貌和AVO等天然气水合物地震相应特征来综合分析沉积物中是否含有水合物。高精度的层速度分析可帮助判定水合物的富集层位，速度及振幅异常结构是水合物与下伏游离气共同作用形成的特殊影像，剖面上表现为“上隆下坳”结构，多层叠合构成一明显的垂向“亮斑”这一特殊成像结构在未变形的水合物盆地内较适用于寻找水合物矿点，并可据此定量估算水合物盆地内水合物的数量，分析BSR上下的详细速度结构，是水合物地震资料综合解释的重要手段（张光学等，2003）。

图2 南海北部陆坡测线A道积分剖面

Fig.2 Trace integration profile of the line A in north slope of the South China Sea

图2是南海北部陆坡测线A的地震反射道积分剖面，从图中可以看出，该剖面中部及右下角距海底大约350ms处出现一强振幅反射波，大致与海底反射波平行，与地层斜交，BSR特征明显。在波形极性方面，海底反射波和BSR都表现为成对出现的强振幅双峰波形特征，海底反射波表现为蓝红蓝特征，而BSR表现为红蓝红特征，这表明相对于海底，BSR显示出负极性反射同相轴，即所谓的极性反转（与海底反射相反）。反射波的极性是由反射界面的反射系数决定的，而反射系数则与界面两侧的波阻抗差有关。实际上，海底和BSR都是一个强波阻抗面，海底是海水和表层沉积物的分界面，上部为低速层，下部为相对高速层，反射系数为正值；BSR是含水合物层与下部地层（或含气层）的分界面，上部为高速层（水合物成矿带是相对高速体），下部为相对低速层（如含游离气，则速度更低），反射系数为负值，因此造成了BSR和海底反射波的极性相反现象（沙志彬等，2003）。图3是用速度反演法反演出来的纵波速度剖面，该速度剖面明显显示出一近似平行于海底的相对高速地质体，其位置恰好在BSR上方。高速地质体的纵波速度大约在2000～2400m/s，其上面的低速层的纵波速度大约在1500～1800m/s，而下面的低速层的纵波速度大约在1500～1900m/s，没有明显的游离气存在特征，但根据其高速地质体特征、BSR以及波形极性反转分析，可以认为南海北部陆坡测线A的相对高速地质体极可能是水合物成矿带。

图3 用速度反演法计算的南海北部陆坡测线A纵波速度剖面

Fig.3 P velocity profile of the line A in north slope of the South China Sea computed by velocity inversion

由图3可见，水合物成矿带内部速度是变化的，表明水合物分布不均匀，呈平行于海底的带状分布，中心速度最高，由中心到边缘速度逐渐降低。海底以下有3个近似平行海底的低速和高速带：①海底与高速体之间的相对低速带，为水饱和带；②水合物成矿带；③水合物成矿带下的低速带。水合物成矿带下面的低速带在速度剖面上没有明显的低速特征，由此推断水合物成矿带下可能不含游离气，或者是气体的饱和度很低。

5 结论

水合物的生成除了需要一定的温度和压力条件外，还需要大量的碳氢气体和充足的水。这就需要地层具有较高的孔隙度和渗透率。未固结沉积岩的孔隙度很高，渗透率大，具备水合物生成的物理条件。具备这种特征的未固结沉积岩的地震波速度较低，而含水合物地层的地震波速度增大。这就形成了水合物成矿带作为低速背景中的高速地质体特征。另外，水合物的生成受温度和压力控制，一般情况，等温面和等压面近似平行于海底，因此低速背景中近似平行于海底的相对高速地质体是水合物成矿带的特征（刘学伟等，2003）。

通过对南海北部陆坡A测线纵波速度的计算，并且结合BSR和振幅空白带识别以及波形极性反转等多种特殊地震成像进行综合分析，我们可以进一步了解水合物成矿带的速度特征：揭示水合物成矿带的高速异常一般呈平行于海底的带状分布，在高速异常的内部，速度也是不断变化的，一般在异常体的中心速度最高，由中心到边缘速度逐渐降低，该现象反映在水合物矿带内部，水合物分布并不均匀，水合物饱和度由矿体中心向边缘逐渐降低。分析BSR上下的详细速度结构，是水合物地震资料综合解释的重要手段。高精度速度分析可帮助判定水合物的富集层位，较适用于寻找水合物矿点，并可据此估算水合物量。

参考文献

安鸿伟，李正文，李仁甫，等.2002.稀疏脉冲波阻抗反演在XY油田开发中的应用.石油物探，41（1）：56～60

陈建文，闫桂京，吴志强，等.2004.天然气水合物的地球物理识别标志.海洋地质动态，6：9～12

郝银全，潘懋，李忠权.2004.Jason多井约束反演技术在油气储层预测中的应用.成都理工大学学报，31（3）：2～300

梁劲，王宏斌，郭依群.2006.南海北部陆坡天然气水合物的地震速度研究［J］.现代地质，20（1）：123～129

廖曦，马波，沈浩，等.2002.应用Jason软件进行砂体及含气性预测.天然气勘探与开发，25（3）：34～42

刘学伟，李敏锋，张聿文，等.2005.天然气水合物地震响应研究——中国南海HD152测线应用实例.现代地质，19（1）：33～38

沙志彬，杨木壮，梁金强，等.2003.BSR的反射波特征及其对天然气水合物识别的应用.南海地质研究，15（1）：55～61

史斗，郑军卫.1999.世界天然气水合物研究开发现状和前景.地球科学进展，14：330～339

王宏斌，梁劲，龚跃华，等.2005.基于天然气水合物地震数据计算南海北部陆坡海底热流.现代地质，19（1）：67～73

闫奎邦，李冬梅，吴小泉.2004.Jason反演技术在岩性识别中的应用.石油物探，43（1）：54～58

张光学，黄永样，陈邦彦，主编.2003.海域天然气水合物地震学.北京：海洋出版社

张光学，文鹏飞.2000.南海甲烷水合物的地震特征研究，首届广东青年科学家论坛论文集，中国科学技术出版社

The Application of Jason Inversion Technology in Velocity Analysis of Gas hydrate

Liang Jin1　Wang Hongbin1，2　Liang Jinqiang1

（1.Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，5107602.China University of Geosciences（Beijing），Beijing，100083）

Abstract：The P velocity of A seismic profile in the north slope of the South China Sea were calculated by Jason inversion method.The velocity characterostic of the gas hydrate bed was researched in detail based on the calculated result and the information of gas hydrate existing including BSR，amplitude blanking and polarity reversion of the weform.Research shows that：The abnormity of higher velocity in the background of lower velocity is an important characteristic of gas hydrate existing；The abnormity of higher velocity which distribute as a belt usually parallel to the seafloor；The velocity changes gradually at the inner of the abnormity of higher velocity with the highest velocity at the center of the abnormity whereas the lowest velocity at the margin of it，which suggests that the saturation of gas hydrate decreases gradually from the center to the margin.The result that mentioned above suggest that high resolution velocity analysis not only help to search the hydrate spot but also help to estimate the rich layer of gas hydrate.

Key Words：Jason Inversion Technology Gas hydrate Velocity Analysis

GIS技术在国内的研究现状及其发展趋势

截至2016年3月底，学校设有1个新能源和非常规油气研究院，各级科研基地平台共计91个，包括国家重点实验室1个、联合国援建技术中心1个、国家工程实验室、工程中心（协作）3个、产业技术创新战略联盟2个、国家级大学科技园1个、国家级技术转移示范机构1个，国际合作实验室2个，省部级重点实验室（工程技术研究中心）27个、省级实验科研基地3个，厅局级及横向合作科研基地46个，校级研究中心（所）5个。

2014年，学校成立世界上首个“海洋非成岩天然气水合物固态流化开实验室”。2015年西油与川大联合共建测井实验室。 西南石油大学作为实体建设的科研基地（平台）情况表序号名称级别依托单位1 油气藏地质及开发工程国家重点实验室（西南石油大学、成都理工大学） 国家级 石工院 2 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室（协作） 国家级 石工院 3 油气钻井技术国家工程实验室（协作，含3个研究室） 国家级 石工院、机电院 4 国家能源高含硫气藏开研发中心（硫沉积评价技术研究所） 国家级 石工院 5 煤层气产业技术创新战略联盟 国家级 石工院 6 二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）产业技术创新战略联盟 国家级 石工院 7 国家级大学科技园（西南石油大学） 国家级 学校 8 国家技术转移示范机构（西南石油大学） 国家级 学校 9 中美联合数据工程与数据分析实验室 国际合作 计科院 10 油井完井技术中心（联合国援建） 国际合作 石工院 11 石油天然气装备教育部重点实验室（西南石油大学） 教育部（省部共建） 机电院 12 天然气开发教育部工程研究中心（西南石油大学） 教育部（部级） 石工院 13 油田化学教育部工程研究中心（西南石油大学） 教育部（部级） 化工院 14 沉积盆地与油气重点实验室（沉积地质研究中心） 国土部（部级） 地科院 15 天然气地质四川省重点实验室 省科技厅（省级） 地科院 16 油气田应用化学四川省重点实验室 省科技厅（省级） 化工院 17 能量转换与储存先进材料国际科技合作基地 省科技厅（省级） 材料院 18 油气消防四川省重点实验室 省科技厅（省级） 石工院 19 四川省天然气开发与开研究实验基地 省科技厅（省级） 石工院 20 四川石油天然气发展研究中心 省教育厅、社科联（省级） 学校 21 能源安全与文化普及基地 四川省社科联 马院 22 四川省不锈钢工程技术研究中心 省科技厅（省级） 材料院 23 四川省页岩气勘探开发协同创新中心 省教育厅（省级） 石工院 24 四川省石油天然气装备技术协同创新中心 省教育厅（省级） 机电院 25 四川省海洋天然气水合物开发协同创新中心 省教育厅（省级） 石工院 26 四川省页岩气与环境协同创新中心 省教育厅（省级） 地科院 27 中国石油石油管重点实验室-石油管力学和环境行为重点研究室 集团公司级 石工院 28 中国石油钻井工程重点实验室-钻井液重点研究室 集团公司级 石工院 29 中国石油钻井工程重点实验室-欠平衡钻井研究室 集团公司级 石工院 30 中国石油天然气成藏与开发重点实验室-特殊气藏开发研究室 集团公司级 石工院 31 中国海洋石油（海上油田）提高收率重点实验室 集团公司级 石工院 32 中国石油高含硫气藏开先导试验基地—西南石油大学研究室 集团公司级 石工院 33 中国石油油气藏改造重点实验室-西南石油大学压裂酸化数值模拟研究室 集团公司级 石工院 34 中国石油油气储运重点实验室-西南石油大学复杂天然气集输研究室 集团公司级 石工院 35 中国石油HSE重点实验室—西南石油大学研究室 集团公司级 化工院 36 中国石油碳酸盐岩重点实验室沉积—成藏研究室 集团公司级 地科院 37 中国石油钻井工程重点实验室钻头研究室 集团公司级 机电院 38 中国石油物探重点实验室页岩气地球物理研究室 集团公司级 地科院 39 中国石油测井重点实验室工程测井研究室 集团公司级 地科院 40 海洋非成岩天然气水合物固态流化开实验室 集团公司级 石工院/机电院 41 四川省高校岩石破碎学与钻头研究实验室 省教育厅（厅级） 机电院 42 四川省高校天然气开重点实验室 省教育厅（厅级） 石工院 43 四川省高校测控技术与自动化研究室 省教育厅（厅级） 电信院 44 四川省高校石油工程测井实验室 省教育厅（厅级） 石工院 45 四川省高校石油工程计算机模拟技术重点实验室 省教育厅（厅级） 计科院 46 四川省高校石油与天然气加工重点实验室（自筹） 省教育厅（厅级） 化工院 47 四川省高校油气田材料重点实验室 省教育厅（厅级） 材料院 48 四川省高校结构工程重点实验室 省教育厅（厅级） 土建院 49 四川省环境保护油气田污染防治与环境安全重点实验室 省环保厅（厅级） 化工院 研究领域 序号研究领域特色及主要研究方向一 石油与天然气工程 1.低渗透油气藏开发理论与方法 2.复杂油气藏压裂酸化理论与应用技术 3.裂缝性油气藏开发理论与方法 4.有水气藏开发理论与方法 5.高含水期油藏开发理论与方法 6.油气藏流体相态研究与特殊气藏开发理论及配套技术 7.注气提高收率理论及配套技术 8.恶劣条件油藏聚合物驱提高收率技术 9.油工艺技术 10.复杂非常规油气藏数值模拟理论和方法研究 11.非常规天然气储层成因与描述技术 12.储层损害与储层保护 13.欠平衡钻井技术研究 14.油气井固井理论与实验研究 15.管柱力学 16.工程岩石力学 17.完井方法 18.钻井液处理剂作用机理及钻井液化学 19.深井复杂井与特殊工艺井钻井技术 20.水射流研究与应用 21.石油工程测井及应用 22.钻井信息、仿真与最优化 23.油气管道仿真及优化技术 24.油气管道完整性评价技术 25.天然气管道储气及调峰技术 二 地质与地质工程 1.碳酸盐岩沉积储层地质学 2.油气层保护矿物岩石学 3.油气藏地球化学及成藏理论 4.储层描述与储层分布预测 5.剩余油分布研究 6.碳酸盐岩储层研究 7.新型电法非地震勘探系列技术研究 8.非线号处理及其在地球物理资料处理中的应用 9.层序地层学理论及其在油气勘探开发中的应用 10.碳酸盐岩测井评价技术 11.低孔低渗油藏评价技术 12.油藏整体描述技术 13.油气层保护的地质评价与研究 14.古应力场数值模拟与分析 15.裂缝预测 16.深部油层油后期地质效应 17.石油微生物研究 18.微生物造岩成丘研究 三 机械工程 1.机械现代设计理论及方法研究 2.现代制造技术及方法研究 3.岩石破碎与钻头研究 4.钻工具及设备研制 5.特殊油工艺方法及设备研究 6.石油装备与工具基础理论研究与产品开发 7.石油机械系统计算机仿真研究 8.软件开发 四 化学工程与技术 1.油气井建井化学浆添加剂研发 2.油化学 3.驱油剂研发及驱油体系研究 4.低渗透油藏开化学助剂研发 5.稠油开 6.石油天然气化学防腐 7.油气田环境污染控制及治理 8.石油天然气安全技术研究与评价 9.石油加工 10.天然气处理与加工 11.生物质能源研发 12.理论与计算化学 五 计算机科学与技术 1.石油信息化 2.计算机模拟与仿真 3.嵌入式系统 4.软件工程 5.数据库系统 六 建筑科学与工程 1.工程结构与系统现代设计理论 2.复杂结构与系统数值分析计算方法 3.结构系统安全性、耐久性、检测与维修加固 4.工程项目与企业的质量工程与卓越绩效评价 5.基于空间信息技术的结构健康检测理论与方法 6.岩土工程勘察与爆破技术 7.油气管道完整性评价与管理技术 8.储气系统、输配气管网规划设计与系统仿真 七 材料科学与工程 1.材料腐蚀机理与防护技术研究 2.油气田用高分子材料研究 3.油气田用无机非金属材料研究 4.材料表面工程研究 5.超细材料与应用研究 八 应用数学 1.应用微分方程与数值计算 2.应用概率统计 3.最优化与决策 4.石油工程仿真模拟计算 5.石油工程信息分析与处理 6.石油工程数值计算 九 仪器科学与技术 1.油气测试计量及标准化技术 2.油气检测与自动化装置 3.传感器及无损检测技术 4.油气智能测控系统 5.智能化仪器及计算机测控技术 6.智能结构系统与仪器 十 石油工程管理

管理科学与工程

工商管理

应用经济学 1.油藏经营管理 2.石油人力管理 3.石油与天然气工程项目管理 4. 石油与天然气工程技术经济及管理 5. 石油与天然气工程系统管理和优化 6. 管理科学理论、方法及应用 7. 工业工程与管理工程 8. 信息管理与企业信息化 9. 物流与供应链管理 10. 现代企业管理理论、方法及应用 11. 现代营销理论与营销实践 12. 人力管理 13. 石油技术经济及管理 14．会计与财务管理 15．石油天然气经济研究 16．石油产业组织创新研究 17．企业理论研究 18．农林经济研究 十 一 理论

社会学 1.与当代中国现实研究 2.中国化理论研究 3.基本原理运用研究 4.基本理论 5.思想政治教育与管理 6.思想政治教育原理与方法 7.公共组织与人力管理 8.行政管理理论与实践 9.社会工作与管理 10.应用社会学 十二 法学 1.民商法学 2.刑事法学 3.经济法学 4.环境保护法学 5.国际法学 6.法理、行政法学 十三 外国语学及应用语言研究 1.外语教育理论与实践 2.翻译理论与实践 3.跨文化交际 4.英语教育 5.语言学 十四 体育学 1.体育教育训练学 2.体育人文社会科学 3.体育管理 科研成果 截至2016年3月底，学校先后承担国家杰出青年科学基金、优秀青年科学基金、自然科学基金，国家“3”、“863”、科技攻关（支撑）、科技重大专项，国家社科基金，教育部重点项目、新世纪优秀人才、教育部博士点基金，四川省杰出青年学术技术带头人基金等省部级以上项目2069项；获得包括国家科技进步特等奖、国家科技进步一等奖、国家科技进步发明二等奖在内的省部级以上奖励390多项。2015年学校实到科研经费3.56亿元。 “十一五”以来，发表论文13593篇，专著339部。

“十一五”期间，学校共申请专利2120项，其中发明专利1305项，实用新型专利815项，学校共授权专利1140项，其中发明专利569项，实用新型专利571项。 国家科技进步奖（十二五期间）　　序号成果名称等级时间1 5000万吨级特低渗透-致密油气田勘探开发与重大理论技术创新 一 2015 2 海上稠油聚合物驱提高收率关键技术及应用 二 2015 3 超深水半潜式钻井平台“海洋石油981”研发与应用 特等 2014 4 大型复杂储层高精度测井处理解释系统CIFLog及其工业化应用 二 2014 5 鄂尔多斯盆地中部延长组下组合找油突破的勘探理论与关键技术 二 2013 6 特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用 特等 2012 7 超高温钻井流体技术及工业化应用 二 2012 国家技术发明奖　　序号成果名称等级时间1 碳酸盐岩油气藏转向酸压技术与工业化应用 二 2013 ESI国际高被引学术论文序号单位姓名论文名称期刊名称级别出版年份1 理学院 田俊康 Improveddelaypartitioningmethodtostability

analysisforneuralnetworkswithdiscreteand

distributedtime-varyingdelays. AppliedMathematicsandComputation

233（2014）152–164 ESI 2014年 科研经费 西南石油大学科研经费情况（单位：亿元人民币）年份金额2008年全年实到科研经费两亿多元2009年3.07亿元2010年3.7亿元2011年4.2亿元2012年4.67亿元2013年4.6亿元2014年4.3亿（以上资料来源： ） 学术期刊 《西南石油大学学报（自然科学版）》

《西南石油大学学报（自然科学版）》前身为《西南石油学院学报》，创刊于1960年，是经国家教育部、科技部和新闻出版总署批准、由西南石油大学主办、以报道石油科技为主的学术性期刊。为中文核心期刊，2004年获教育部优秀科技期刊一等奖，2008年获“中国高校优秀期刊”称号。已被中国国外著名数据库Elsevier、美国石油文摘（PA）、美国化学文摘（CA）、剑桥科学文摘（CSA）、俄罗斯文摘杂志（AJ）、日本科学技术社数据库，以及中国国内大型数据库CPA、《中国学术期刊（光盘版）》、《中国科技论文统计与分析》、《中国科学引文数据库》、《中国石油文摘》等收录。主要刊登石油专业领域中具有创造性或创新性的学术与技术论文、基础理论研究论文、前沿问题的讨论与争鸣，突出反映石油天然气工业中的新理论、新方法、新工艺、新技术。

《西南石油大学学报》（社会科学版）

《西南石油大学学报》（社会科学版）是西南石油大学主办的综合性学术理论刊物、《CNKI 中国知网》收录期刊、《中国核心期刊（遴选）数据库》收录期刊、《中文科技期刊数据库（全文版）》收录期刊、《中国期刊网》全文入网期刊、《万方数据-数字化期刊群》全文入网期刊、《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊。主要刊登能源发展研究、政治学与社会学、法学、文史哲等学科领域的研究及应用中有独到见解或创新性的学术论文。 馆藏 据2016年3月学校图书馆信息显示，该校图书馆由成都校区图书馆和南充校区图书馆两部分组成。南充校区图书馆由应用技术学院管理。

馆藏以石油天然气文献为特色，理、工、管、经、文、法、教等不同学科协调发展。纸本图书183万册，电子图书125万册，电子期刊3万种，订购印刷型期刊1834种，购买数据库40个。

图书馆与国家科技文献中心（NSTL）、高校人文社科文献中心（CASHL）、国家图书馆、中国科学院国家科学图书馆、教育部CALIS中心、科技部西南信息中心、中国石油信息所、四川大学图书馆、成都理工大学图书馆等文献机构进行馆际互借、文献代复制和代传递服务。与西南交通大学图书馆和中国石油大学图书馆的教育部科技查新站合作，在该馆建立科技查新代办站，直接为该校科研工作者提供查新服务。

图书馆结合该校的教学科研实际，自行研发多种服务类型的数据库系统平台:该校硕博士论文检索与提交系统、文献传递与咨询平台、远程访问系统、决策参考信息专题网站、图书馆事实数据库、图书馆读者问卷调查系统、教师教学参考园地等。

19 年，图书馆建成了以小型机SUN3000为主服务器的自动化集成管理系统，使图书馆的管理、访、编目、流通、期刊、OPAC等有关业务都实现了自动化。1999 年，建成以 JVC 光盘库 +AXIS 光盘塔为数据中心的图书馆光盘网络服务器系统。2008年，建成以Sun4900、Sun6130、浪潮AS1000为核心设备的存储网络系统，以及本地镜像数字图书馆服务系统，共计服务器系统10套，磁盘阵列容量达到40TB。图书馆工作人员开展各种学术研究与信息报道。已在正式出版的各级学术刊物及学术会议上发表研究论文200 多篇，其中 4 篇英文论文在国际学术会议上发表。参加和主持国家、省、部、局、校级科研项目20余项。正式出版论文集《新时期石油高校图书馆工作》等。

数字孪生介绍系列（一）什么是数字孪生，它和仿真有什么区别？

0 引言

随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善，GIS（Geographic Information System）技术也日趋成熟，并且逐渐被人们所认识和接受。近年来，GIS被世界各国普遍重视，尤其是“数字地球”概念的提出，使其核心技术GIS更为各国所关注。目前，以管理空间数据见长的GIS已经在全球变化与监测、军事、管理、城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产评价、文物保护、湿地制图以及部门等许多领域发挥着越来越重要的作用。当前GIS正处于急剧发展和变化之中，研究和总结GIS技术发展，对进一步开展GIS研究工作具有重要的指导意义。因此，本文就目前GIS技术的研究现状及未来发展趋势进行总结和分析。

1 GIS研究现状及其分析

1.1 GIS研究现状

世纪90年代以来，由于计算机技术的不断突破以及其它相关理论和技术的完善，GIS在全球得到了迅速的发展。在海量数据存储、处理、表达、显示及数据共享技术等方面都取得了显著的成效，其概括起来有以下几个方面[1]：①硬件系统用服务器/客户机结构，初步形成了网络化、分布式、多媒体GIS；②在GIS的设计中，提出了用“开放的CIS环境”的概念，最终以实现共享、数据共享为目标；③高度重视数据标准化与数据质量的问题，并已形成一些较为可行的数据标准；④面向对象的数据库管理系统已经问世，正在发展称之为“对象——关系DBMS（数据库管理系统）”；⑤以CIS为核心的“3S”技术的逐渐成熟，为与环境工作提供了空间数据新的工具和方法；⑥新的数学理论和工具用CIS，使其信息识别功能、空间分析功能得以增强等等。

在GIS技术不断发展下，目前GIS的应用已从基础信息管理与规划转向更复杂的区域开发、预测预报，与卫星遥感技术相结合用于全球监测，成为重要的决策工具。据有关部门估计，目前世界上常用的GIS软件己达400多种[2].国外较著名的GIS软件产品有[3]：Auotodesk系列产品、Arc/Info、MapInfo及其构件产品、Intergraph、Microstation等，还有Web环境下矢量地图发布的标准和规范，如XML、GML、SVG等等。我国GIS软件研制起步较晚，比较成熟的测绘软件主要有南方CASS，MapGIS，GeoStar，SuperMap等。尽管现存的GIS软件很多，但对于它的研究应用，归纳概括起来有二种情况：一是利用GIS系统处理用户的数据；二是在GIS的基础上，利用它的开发函数库二次开发用户专用的GIS软件。目前已成功应用包括管理、自动制图、设施管理、城市和区域规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及发达国家，GIS的应用遍及环境保护、灾害预测、城市规划建设、管理等众多领域。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，加速了GIS应用的进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业等领域发挥r重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。

1.2 当前GIS发展存在的主要问题

基于以上GIS技术现状研究，本文分析认为GIS技术在模型、数据结构等方面存在着不足，一定程度上制约了GIS技术的发展。

（1）数据结构方面存在的问题

目前通用的GIS主要有矢量、栅格或两者相加的混合系统，即使是混合系统实际上也是将两类数据分开存储，当需要执行不同的任务时用不同的数据形式。在矢量结构方面，其缺点是处理位置关系（包括相交、通过、包含等）相当费时，且缺乏与DEM和RS直接结合的能力。在栅格结构方面，存在着栅格数据分辨率低，精度差；难以建立地物间的拓扑关系；难以操作单个目标及栅格数据存贮量大等问题[4].

（2）GIS模型存在的问题

传统GIS模型是按照计算机的方法对客观世界地理空间不自然的分割和抽象，使得人们认知地理空间的认知模型与计算机中的数据模型不能形成良好的对应关系，难以表达复杂的地理实体，更难满足客观世界的整体特征要求。在GIS软件开发中，如果语义分割不合理，将难以有效表达地理空间实体间的关系，这就导致较深层次的分析、处理操作难以实现。随着GIS应用需求领域的不断开拓及计算机技术的迅速发展，对空间数据模型和空间数据结构提出了更高的要求，使得传统的地理空间数据模型力不从心，逐渐暴露其弊端。

目前，面向对象的数据模型一定程度上解决了传统GIS数据模型的某些不足，但是OODB（面向对象数据库）目前仍未在市场以及关键任务应用方面被广泛接受，因为OODB作为一个DBS还不太成熟，如缺少完全非过程性的查询语言以及视图、授权、动态模式更新和参数化性能协调等；且OODB与RDB之间缺少应有的兼容性，因而使得大量的已建立起来的庞大的RDB客户不敢轻易地去选择OODB.

（3）其他方面亟待解决的问题

当前，GIS正处在一个大变革时期，GIS的进一步发展还面临不少问题，主要表现在以下几个方面[5]：①GIS设计与实现的方法学问题。在GIS设计与实现过程中缺乏面向对象的认知方法学和面向对象的程序设计方法学的指导，导致GIS软件系统的可靠性和可维护性差；②GIS的功能问题。当前以数据集、存储、管理和查询检索功能为主的GIS，不能满足社会和区域可持续发展在空间分析、预测预报、决策支持等方面的要求，直接影响到GIS的应用效益和生命力；③三维GIS模型及可视化问题。目前大多数GIS软件的图形显示是基于二维平面的，即使是三维效果显示也是用DEM的方法来处理表达地形的起伏，涉及到地底下真三维的自然和人工现象显得无能为力。

2 GIS未来发展趋势

2.1数据管理方面

（1）多比例尺、多尺度和多维空间数据的表达[6]

对于多比例尺数据的显示，将运用影像金字塔技术、细节分层技术和地图综合等技术；而为了实现GIS的动态、实时和三维可视化，出现存储真三维坐标数据的3D GIS和真四维时空GIS，这其中涉及了空间数据的海量存储、时空数据处理与分析以及快速广域三维计算与显示等多项理论与技术[7].

（2）三库一体化的数据结构方向

空间数据库向着真正面向对象的数据模型和图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库三库一体化数据结构的方向发展[8].这种三库一体化的数据结构改变了以图层为处理基础的组织方式，实现了直接面向空间实体的数据组织，使多源空间数据的录入与融合成为了可能，从而为GIS与遥感技术的集成创造了条件。

（3）基于空间数据仓库（Spatial Data warehouse）的海量空间数据管理的研究

空间数据量非常大，而且数据大都分散在、私人机构、公司的各个部门，数据的管理与使用就变得非常复杂，但这些空间数据又具有极大的科学价值和经济价值，因此大多数发达国家都比较重视空间数据仓库的建立工作，许多研究机构和部门都参与到空间数据仓库建立的研究工作。

（4）利用数据挖掘技术进行知识发现

空间数据挖掘是从空间数据库中抽取隐含的知识、空间关系以及其他非显式的包含在空间数据库中但以别的模式存在的信息供用户使用，这是GIS应用的较高层次。由于目前空间数据的组织与管理仍局限于二维、静态、单时相，且仍以图层为处理基础，因此，当前的GIS软件和空间数据库还不能有效地支持数据挖掘。

2.2技术集成方面

（1）“3S”集成

“3S”是GPS（全球定位系统）、RS（遥感）和GIS的简称，“3S”集成是指将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测技术有机地集成在一起。地理信息是一种信息流，RS、GPS和GIS中任何一个系统都只侧重于信息流特征中的一个方面，而不能满足准确、全面地描述地理信息流的要求。因此，无论从物质运动形式、地学信息的本质特征还是“3S”各自的技术特征来说，“3S”集成都是科技发展的必然结果。

目前，“3S”集成还仅限于两两结合方式，这是“3S”集成的初级和基础起步阶段，其核心是GIS与RS的结合。这种两两结合虽然优于单一系统，但是仍然存在以下缺陷。将“3S”进行集成从而形成一体化的信息技术体系是非常迫切的。这种集成包括空基“3S”集成和地基“3S”集成，即在硬件方面建立具有同步获取涉谱数据和空间数据的高重复观测能力的平台，而在软件方面使GIS支持数据封装，同时解决图形和图像数据的统一处理问题。

（2）GIS与虚拟现实技术的结合

虚拟现实（Virtual Reality）是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术，是当代信息技术高速发展和集成的产物。从本质上说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，通过计算机建立一种仿真数字环境，将数据转换成图形、声音和接触感受，利用多种传感设备使用户“投入”到该环境中，用户可以如同在真实世界那样“处理”计算机系统所产生的虚拟物体。将虚拟和重建逼真的、可操作的地理三维实体，GIS用户在客观世界的虚拟环境中能更有效的管理、分析空间实体数据。因此，开发虚拟GIS已成为GIS发展的一大趋势。

（3）分布式技术、万维网与GIS的结合[9]

目前，随着Internet技术的迅猛发展，其应用已经深人到各行各业，作为与我们日常生活息息相关的GIS也不例外，它们的结合产生了web GIS.当前Web GIS系统已经得到迅速的发展，到1999年1月，仅在美国出现的这类系统就有23种之多。又由于客户端可能会用新的应用协议，因此也被认为是Internet GIS.

计算机网络技术的飞速发展，分布式计算的优势日益凸显，GIS与分布式技术结合也就成为必然，它们的结合即构成了分布式CIS.它就是指利用最先进的分布式计算技术来处理分布在网络上的异构多源的地理信息，集成网络上不同平台上的空间服务，构建一个物理上分布，逻辑上统一的GIS.它与传统GIS最大的区别在于它不是按照系统的应用类别、运行环境划分的，而是按照系统中的数据分布特征和针对其中数据处理的计算特征而分类的。

（4）移动通信技术与CIS的结合发展[10]

WAP/WML技术作为无线互联网领域的一个热点，已经显示了其巨大的应用前景和市场价值。WAP柳ML技术与GIS技术的结合产生了移动GIS（Mobile GIS）应用和无线定位服务LBS（Location一basedServices）。通过WAR/WML技术，移动用户几乎可以在任何地方、时间获得网络提供的各种服务。无线定位服务将提供一个机会使GIS突破其传统行业的角色而进人到主流的IT技术领域里。大多数的分析家都认为，到2010年，无线网络将成为全球数据传送的主要途径。GIS的未来将会由其机动性所决定。

当前用于地理信息交互的语言还不足以完成真正的“设备无关接口”的互操作。各种移动设备对于从地理信息服务器所获得的信息，其表现方式是各不相同的，用户输人方式也不相同。因此，对于不同的移动设备需要一种统一的标记语言。无线定位服务将提供一个机会使GIS突破其传统行业的角色而进人到主流的IT技术领域里：大多数的分析家都认为，到2010年，无线网络将成为全球数据传送的主要途径。GIS的未来将会由其机动性所决定。

（5）GIS与决策支持系统（DSS）的集成[11]

决策支持系统（Decision Support System，简称DSS）是以管理学、运筹学、控制论、行为科学和人下智能为基础，运用信息仿真和计算手段为基础，综合利用现有的各种数据库、信息和模型来决策者或决策分析人员解决结构化和半结构化问题，甚至非结构化问题的人机交互系统。

目前，绝大多数的GIS还仅限于图形的分析处理，缺乏对复杂空间问题的决策支持，而目前绝大多数的DSS则无法向决策者提供一个友好的可视化的决策环境。因此，将GIS与DSS相集成，最终形成空间决策支持系统（SDSS），借助GIS强大的空间数据处理分析功能，并在DSS中嵌入空间分析模块，从而决策者求解复杂的空间问题，这是GIS应用向较高层次的发展。其中SDSS中知识的表达、获取和知识推理以及模型库、知识库、数据库三库接口的设计是哑待解决的关键问题。

2.3 发展历程方面

自20世纪60年代世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统（CGIS）问世以来，经过40年的发展，GIS经历了三个阶段的发展。目前，随着第三代互联网的提出与实施，以及计算机技术、数据库技术的飞速发展，GIS即将步入第四代GIS发展阶段。

第四代GIS软件将在数据组织、存储、检索和运算等方面发生革命性的变革。数据组织应该是面向空间实体的，空间位置只是实体众多属性中的一类，它应和其它属性有机地组织在一起并统一存放：“关系”概念和“关系运算”应该加以扩充，应该包括空间关系及其运算；传统的结构化查询语言应该扩充，把空间关系及其查询包括在里面；以倒排表为基础的数据库索引机制应该扩展，建立至少包括拓扑关系在内的新的索引机制；数据存储机制应该适应空间数据提取和计算的要求等。只有实现数据真正的一体化存储和处理，才能自由地、方便地、快速地实现人们所期望的处理功能。在功能上，第四代GIS软件应该具备支持数字地球（区域、城市）的能力，成为OS、DBMS之上的主要应用集成平台，它具有统一的海量存储、查询和分析处理能力、一定的三维和时序处理能力、强大的应用集成能力和灵活的操纵能力，且具有一定的虚拟现实表达。

3 结束语

通过以上对GIS现状及发展趋势的分析，可以看出，GIS作为信息产业的重要组成部分，正以前所未有的速度向前发展。把握当前GIS的技术发展现状及不足，有利于人们预见GIS的发展趋势，站在更高更远的角度去扬长避短，较好地促进GIS技术的快速发展。随着地理信息系统产业的建立和数字化住处产品在全世界的普及，GIS将深人到各行各业以至千家万户，成为人们生产、工作、学习和生活中不可缺少的工具和助手。

三维可视化技术在四川盆地油气勘探信息管理中的应用研究

近年来，数字孪生这个词不断地出现在公众视野，尤其是随着物联网技术的发展，数字孪生不断现身于各行各业，乍一看，这个概念还是比较生僻，那数字孪生到底是什么呢？

先来看看数字孪生的定义，《数字孪生应用白皮书》是这样说的：

“数字孪生是具有数据连接的特定物理实体或过程的数字化表达，该数据连接可以保证物理状态和虚拟状态之间的同速率收敛，并提供物理实体或流程过程的整个生命周期的集成视图，有助于优化整体性能。”

简单翻译一下，数字孪生就是将现实世界中的事物在虚拟数字空间映射，构建物理实体的“数字化克隆体”，以历史数据、实时数据为基础，借助数据模型，实现对现实场景或对象的映射呈现、分析优化、诊断预测等。

数字孪生构建三步骤

翻阅了很多资料和信息之后，粗略总结了数字孪生的构建及应用过程，可以分为三步：复刻、构建、应用。

复刻：现实空间的数字化重建

首先就是运用空间集设备对现实空间进行精准复刻，并通过物联网实现物理空间与数字空间之间的虚实互动，在这个过程中会集并传输现实空间的相关数据，包括结构数据、传感器数据、运营数据等，为后面模型构建及优化做准备。

构建：数据驱动模型学习优化

当把真实空间及物理实体数字化复刻以后，相关数据也已经上传到云端，在对数据清洗处理以后，就可以结合处理后的数据，运用相关技术能力构建数字孪生模型，并持续验证优化。

应用：功能开发及实际应用

模型构建以后就是具体的应用里，在这个阶段，会结合具体的应用场景以及行业特性，做具体的功能开发和应用，比如工厂车间的预测性维护、道路交通的模拟规划等。

数字孪生应用价值

说了这么多，那数字孪生到底有什么用呢？具体可以应用在哪些场景或者哪些行业呢？接下来就一一解答。

航天预测模拟：作为科技最前沿的应用领域，航空航天针对数字孪生技术的应用可以说起源最早。1969年美国的阿波罗项目中，美国国家航空航天局（NASA）通过制造两个完全相同的航天器，形成“物理孪生”，这是最早期数字孪生技术的雏形。随着技术的迭代发展，数字孪生技术在航空航天产品研发、故障检测、系统管控等方面都有着广泛的应用。

数字孪生工厂：数字孪生技术可以说是工业生产的宠儿，能够实现调配、智能化生产，显著提高生产效率。数字孪生工厂，意味着把实体的工厂搬到虚拟空间，可以实时获取工厂中的数据，实现对工厂的实时监控；同时也可以模拟生产过程，优化生产流程；还可以通过数据分析支持只能决策和预测分析……可以说，数字孪生技术在工业生产领域效果十分显著。

智慧交通模拟：数字孪生在智慧交通行业的应用，主要是将实时集的交通数据纳入到建立的交通模型体系中，通过大数据分析、人工智能AI和交通仿真技术，实现真实路面交通和虚拟环境的深度融合，比如可以进行车流变化模拟推演，也可以模拟交通信号灯变化，从而有助于更好地规划交通路线，为管理部门优化交通管理调度提供技术支持。

打造智慧城市：利用数字孪生技术，可以在虚拟网络空间构建一个与物理世界相对应的孪生城市，通过数据全域标识、状态精准感知、数据实时分析等，来实现城市的模拟、监控以及控制，解决城市规划、设计、建设、管理、服务过程中的诸多问题。

目前，数字孪生被广泛应用于工业制造、智慧城市、智能交通、能源等各大行业领域，作为虚拟仿真的重要领域，数字孪生正以其强大的能力在各个行业中创造前所未有的创新。

唐先明1，2　曲寿利1　雷新华2

（1.中国石化石油勘探开发研究院，北京100083；2.中国地质大学（北京），北京100083）

摘要 在分析目前石油领域三维可视化技术应用局限性的基础上，给出了全球三维可视化系统构建流程和数据组织管理模式。以ArcSDE作为空间数据引擎，利用Oracle 10g建立四川盆地油气勘探海量空间数据库，基于三维可视化软件平台Skyline TerraSuite，利用功能强大的三维可视化开发平台TerraDeveloper，设计、开发基于全球三维模型的油气勘探信息集成管理平台。通过集成基础地理数据库、区域地质数据库、地面工程数据库、遥感影像库、地层数据库、断层数据和测井数据，该系统不仅提供了强大的油气勘探基础数据管理、三维地形建模以及模型的可视化功能，还为专业技术人员提供了一个可视化的分析、设计平台。

关键词 四川盆地 三维可视化 三维地理信息系统 油气勘探 全球导航

Application and Research of 3D Visualization Technique to Petroleum Exploration Information Management in Sichuan Basin

TANG Xian-ming1，2，QU Shou-li1，LEI Xin-hua2

（1.Exploration ＆ Production Research lnstitute，SlNOPEC，Beijing100083；2.China University of Geosciences，Beijing100083）

Abstract Based on the analysis of the current shortcomings of 3D visualization lication in the fields of petroleum，the paper introduces the construction process and data structure of global 3D visualization system.By using ArcSDE as engine of spatial data and Oracle 10g，“Petroleum exploration geodatabase of Sichuan Basin”is established.Based on Skyline Terra Developer，the software system“3D petroleum exploration data management and integration platform based on 3D global model”is designed and established.By integrating geographical database，areal geology database，surface engineering database，remote sensing image database，stratigraphical database，fault data，logging database with 3D terrain modeling，the system realize such functions as data management for petroleum exploration，3D terrain modeling and the visualization of 3D geological model.It is a visualization platform that assists the design and analysis for the geologists and the technologists.

Key words Sichuan basin 3D visualization 3D geographic information system petroleum explorationglobal nigation

随着计算机图形图像软硬件技术的迅猛发展，三维地形可视化技术在越来越多的领域得到了广泛的应用，构建一个为多种专业人员提供共同工作、研究与交流的三维实时交互的虚拟全球地理环境逐渐由梦想成为现实。三维可视化技术在石油工业中已得到高度重视和普及应用，它充分利用了三维地震信息和地震属性，以人们易于感知的三维图形对各种复杂数据场和数据关系进行描述。

油气勘探是通过用不同的技术手段集各种野外原始地质资料，并经处理、解释形成成果资料，进而用各种科学方法进行盆地评价、圈闭评价和油气储藏评价，开展勘探规划部署、井位设计和地质综合研究工作，完成勘探科研和生产任务。在油气勘探过程中，各油田企业积累了海量的、异构的、多源的地理数据、勘探基础数据和成果数据，这些信息的综合应用对指导油田生产具有很重要的意义。利用三维GIS技术，基于“数字地球”将地表地理信息与地下地质信息一体化管理，构建一个分析、决策、规划及实施油气勘探开发研究的三维实时交互共享工作平台，能够有效地评估潜在的石油，及时、准确、直观地定位油气的空间分布及其特征，正确有效地开展部署勘探开发工作。

1 三维可视化技术的应用现状

迄今为止，三维地形的可视化技术分为两种，一种是面绘制技术，另一种是体绘制技术。在地质研究工作中，主要是用体绘制技术。三维地学模拟主要包括两大部分内容，即三维地质建模和可视化，其中前者是后者的基础，后者是前者的表现［1］。目前，在三维地震数据的可视化方面，已有多种成熟的商业软件系统推出，国外的有 EarthCube，Geoviz，gOcad，VoleGeo等，国内的有石油物探局的3DV和双狐公司的三维地震微机解释系统等。这些软件涉及地质建模、地震勘探、开评估、矿床模拟、规划设计和生产管理等领域，在功能上各有千秋，很难说哪一个更先进［2，3］。但是，它们主要是面向地质领域的专用系统，基于局部区域而非全球区域，对海量基础地理数据与遥感影像数据等的支持也较弱。基于这种情况，本文用面向对象的程序开发语言Visual C＃，基于优秀的国外三维可视化软件平台Skyline，设计并开发基于全球三维模型的空间数据管理平台，集成管理四川盆地区域内海量的、异构的、多源、多尺度的基础地理数据、油气勘探基础数据和成果数据、遥感影像，实现流畅的油气勘探的三维地形展示和地质分析。

2 系统开发技术背景与基本流程

随着地学应用的深入，人们越来越多地要求基于全球角度和真三维空间来认知世界和处理问题。但三维空间是复杂的，包含的信息是海量的，需要集成三维可视化与三维空间对象管理功能，同时由于三维应用的巨大差异，必须用开放体系结构，实现用户定制功能。基于这种认识，Skyline TerraSuite在提供一般三维空间数据模型及其管理功能的基础上，允许针对特定应用领域动态扩展建模及分析功能插件，以适应特定的三维应用。整个TerraSuite软件体系如图1所示。

系统的实现分为4部分：地球三维场景构建、中心数据库建立、定制三维可视化环境和场景驱动与应用定制。

图1 Skyline TerraSuite软件体系

2.1 地球三维场景构建

场景构建是将要模拟的场景和对象通过数学方法表达成存储在计算机内的三维图形对象的集合。场景构建分为以下步骤：

（1）DEM数据集：收集工作区的各级比例尺等高线数据或各种分辨率的航空航天遥感影像立体像对，建立地域的数字高程模型（DEM）。

（2）DOM数据生成：利用地面控制点和DEM数据，对工作区的低、中、高分辨率遥感影像进行严密的精纠正后生成数字正射影像图（DOM）。

（3）DLG数据集：收集工作区的各级比例尺地形图、野外数据集，建立工作区的各级比例尺线划图（DLG）。

（4）GIS数据转换：将数据集阶段获得的DLG数据通过GIS工具转换为TerraBuilder能够接受的数据格式。

（5）数据建模：对一些油田地面建筑物、地标、油井或其他油田设备在3D MAX或MultiGen或TerraBuilder中进行建模。

（6）地球三维场景构建：将以上各种数据，导入到TerraBuilder中，创建一个现实影像的、地理的、精确的地球三维模型（MPT文件）。

2.2 中心数据库建立

基于全球三维模型的油气勘探信息集成管理平台是一个高度集成的应用系统，系统建设过程中必须充分考虑系统涉及的多专业图形、属性、影像、文字资料数据的一体化集成、系统数据库与系统软件功能的集成以及系统与网络环境的集成等关键问题。为实现功能的集成与扩展，考虑石油勘探开发数据的区域性、多维性、时序性、海量和异构的特点，拟用大型商用关系数据库Oracle10g和空间数据引擎ArcSDE集中管理这些海量数据，建立数据中心，易于解决数据共享、网络化集成、并发控制、跨平台运行及数据安全恢复机制等方面的难题。

2.3 定制三维可视化环境

在全球三维场景的基础上，可以叠加自己关心的专题信息，通过与数据库的接口，还能集成中心数据库存放的地表、地下多维、动态空间信息，从而创建一个令人激动的交互式三维可视化环境，来突出一个地区的特征，显示其功能、相互关系以及从一个独特的视点展示该地区。

2.4 场景驱动与应用定制

（1）三维可视化程序：通过API接口直接调用所建立的三维可视化环境，也可以根据三维场景的参数生成实时场景，动态加载图层，有助于对空间数据相互关系的直观理解。

（2）三维空间查询与交互：直接在三维可视化环境下，对存放在中心数据库的各种数据和场景实体提供交互式查询等操作，以提供一个动态的环境，为进一步空间决策服务。

（3）应用定制：利用TerraDeveloper软件开发包提供的各种ActiveX控件，可以构建自己的面向三维的应用程序，实现与其他系统的应用集成［4］。

3 系统总体设计

3.1 系统体系结构

根据系统的功能需求，系统在技术上要求具有业务变化的适应性、高度的安全性和大容量数据存储处理等特点，因而在系统的技术框架中用了3 层B（C）/AS/DS结构。与此同时，考虑到系统与其他专业系统之间的集成，拟用基于SOA（面向服务架构）和Web Services（Web服务）技术的应用集成技术，构建基于“数字地球”的地表地理信息与地下地质信息一体化管理服务平台。整个系统的体系结构如图2所示。

3.2 系统数据的组织形式

系统数据的组织形式是可视化系统的关键，其优劣将直接影响到场景绘制的效率。在基于全球三维模型的空间数据管理平台中，主要包括3部分数据：①场景数据，即场景环境包含的地形信息，通过影像处理而成，包含在.mpt文件中；②对象图形数据，即油气勘探对象图形信息，是由3D MAX等三维图像处理软件处理而成的三维模型；③对象属性数据，即油气勘探属息。所有关于对象的信息包含在.fly文件中，用基于层（Layer）的面向对象的场景数据组织形式。目前，系统集成的四川盆地区域的数据层主要有：

（1）DLG——数字线划图：全区不同比例尺土地覆盖状况、植被、道路、水系、居民地等图层。

图2 基于全球三维模型的油气勘探数据管理平台系统结构

（2）DEM——数字高程模型：全区不同比例尺数字高程模型数据。

（3）DOM——数字正射影像：全区不同比例尺、不同分辨率的彩色正射影像。

（4）DRG——数字栅格图：全区不同比例尺地形图栅格数据。

（5）全国地名数据。

（6）1：200000地质图。

（7）勘探基础数据：测网、矿井、三维探区。

（8）勘探成果数据：地震异常、一类进积、二类进积、礁体、生物礁、滩和相带等。

（9）构造数据：断层、等值线等（宣汉、通南巴）。

（10）井位数据。

（11）地面工程数据：天然气管道、道路。

3.3 系统功能模块

基于全球三维模型的油气勘探信息管理与集成系统分为石油勘探数据管理、三维基本操作、三维GIS导航查询、三维分析等模块。系统主界面如图3所示。

各个模块的具体功能如下：

（1）石油勘探数据管理：系统利用GIS技术、XML技术、空间数据库等技术对多尺度基础地理信息、勘探基础数据和成果数据、多分辨率遥感影像、各种图表和文字报告等地表地下信息进行一体化的存储和管理。实现了对地理底图、油气地质勘查所获取的资料和成果的录（导）入、转换、编辑及查询等功能。另外，系统还提供了目标实体超链接及关联服务，如与钻孔相关的试验表类属性数据与图形数据的关联存储管理功能，提供与钻孔相关的各种基本信息及试验结果等属息的查询等功能。

图3 基于全球三维模型的油气勘探数据管理平台系统界面

（2）三维基本操作功能：在全球三维场景中，实现以下功能：

放大、缩小、平移、旋转等三维基本功能；

选择对象、使物体居中、环绕浏览对象；

飞行或者跳转到指定对象；

获得场景中任何一点的经纬度坐标和高程值；

场景的点对象、线对象，可以实现不依赖试图比例缩放；

提供场景的快照和打印输出功能。

（3）三维GIS导航查询：在全球坐标系统上实现基础地理信息、地质数据及勘探数据的立体定位导航分析。

全球任意点定位和导航；

二维三维联动功能；

测距、求积、高程和剖面生成；

地表实体三维建模及多种属性管理；

可定制飞行路径和视角的三维浏览功能。可自己制定飞行的路线或选择预定义飞行路线进行三维飞行（图4）。

（4）三维分析功能：

图4 基于全球三维模型的油气勘探数据管理平台设置飞行路径

测量功能：测量距离（水平、垂直和随地形起伏3种方式）、面积；

区域对象选择：可以进行多边形框选进行对象选择，并可获得选中区域内的对象集，可统计区域内的实体数并形成分类列表；

剖面观察：对所选地区场景进行剖面观察，可分析出地表起伏状况；

等高线绘制：用矩形框选出指定范围，可以显示出该范围等高线示意图，并可随意设定等高线显示方式；

最佳路径分析：根据给定的参数，如放样间隔、上升的最大坡度、下降的最大坡度、允许的放样宽度等信息，依据地形的走势，自动解算出最佳的放样线路；

视线分析：根据地面拾取两点系统可以自动计算两点间的通视情况；

视域分析：在场景中任选一点和视角范围可以进行视域可见分析；

空间分析：突发的地点，选择一定半径，利用分析工具可以作出整个目标点的空间范围，以提供决策。

4 系统应用扩展

基于全球三维模型的油气勘探信息管理与集成系统由于用了组件技术、基于SOA（面向服务架构）和Web Services（Web服务）等技术，不仅提供了强大的地表与地下油气勘探信息数据管理、三维建模与模型的可视化、全球定位导航等功能，还可以进行系统扩展和专业系统集成，实现油气勘探开发的深度应用，如野外地质踏勘路径优选和工作安排、地震资料集观测系统设计和优化、探井地面井场位置优选及工程测算、开发井位部署规划及钻前工程分析、油气集输地面工程设计及方案优化、目标区块水电路讯规划设计及优化、全球定位系统集成和油田现场服务等。

5 结论

三维可视化技术在国内、外已经趋于成熟，但基于全球三维模型的三维地理信息系统（GIS）刚刚起步，尤其是缺少针对地表与地下油气勘探信息三维一体化管理的经典模式和成熟经验。本文基于Skyline TerraDeveloper所设计、开发的全球三维油气勘探信息管理与集成系统，就是一个成功的实践，重点研究了虚拟现实环境下交互式地表地下油气勘探信息管理系统，给出了一种交互式虚拟现实全球导航平台的系统构成方案和原型系统。整个系统可靠性好、易于移植、便于维护，并具有很强的空间分析功能。结合三维地质建模及可视化系统的研究现状、相关技术的发展走向以及实际工程实践的应用需求，笔者认为，需要进一步探索、研究并解决以下问题：

（1）研究并实现现有的基于全球三维模型的空间数据集成管理平台的地上和地下三维一体化无缝集成与可视化功能。

（2）不断丰富与其他地震三维分析软件的接口。

（3）研究并开发基于VRML/X3D技术的网络三维可视化系统，能够为社会大众、专业技术人员和地质科学家提供更加普遍的支持和服务奠定基础。

参考文献

［1］Simon W Houlding.3D Geoscience Modeling：Computer Techniques for Geological Characterization［M］.Berlin：Springer-Verlag，1994.

［2］朱良峰，潘信，吴信才.三维地质建模及可视化系统的设计与开发［J］.岩土力学，2006，27（5）：828～832.

［3］姜素华，庄博，刘玉琴等.三维可视化技术在地震资料解释中的应用［J］.中国海洋大学学报（自然科学版），2004，34（1）：147～152.

［4］Skyline Software System Inc.TerraDeveloper paper［EB/OL］.［2007-6-1］://.skylinesoft/.