基于图像处理的地震数据快速处理方法研究
遥感图像处理在“5.12”汶川地震抗震救灾工作中的应用
四川 汶川 “． ”特大 地震是 新 中 国成立 以来 破坏 性最 强 、波及范 围最广 、救灾 难度 最大 的一次地 震 ５１ ２ 灾 害。震 级里 氏 ８级 ，最 大烈度 达 １ 度 ，直 接 严 重 受 灾 地 区 达 ｌ ｋ １ Ｏ ｍ 。地震 发生后 汶川 与外 界 的交 通 、 通讯 全部 中断 ，灾 区情况 外界 无法 获知 ，救援 工 作难 以展 开 。为发 挥遥感 技术 能远 离获 取地 面信 息 的优 势 ，及时 向救灾 工作 提供 重要 的第 一手 灾情 资料 。四川省 遥感 中心 承担 了大 量 的震 后应 急 图像处 理 和遥 感解译 工作 ，在 实 战 中探索 出一套应 急 图像处 理 方法 、手段 ，应 用 于应急 抗震 救灾 及地 震 引发 的次生 地 质灾害应 急排查 和 灾后规 划重建 等一 系列工 作 中。
２１ ００年 ６月第 ３ ０卷第 ２期
地质 学报
Ｖ １ ０ Ｎ ． Ｊｎ．００ ｏ３ ｏ ｕｅ， １ ． ２ ２
遥感 图像处理在 “ ．２’ ５１ ’汶川地震抗震救灾工作 中的应用
江 煜 ，谭 娟 ，马晓波 ，游丽君
（四川 省遥 感 中心 ，成 都 ６ ０８ １ ０ １）
摘要 ： 遥感技术在本次 “ ． ”汶川特 大地震抗震救 灾工作 中发挥 了前所 未有 的重要作用 ， ５１ ２ 为应急抗震救 灾、 应急次生地质灾害排 查和灾后规 震 后大量应 急
图像 处 理 工 作 ，在 实 际工 作 中总 结 出一 套特 殊 的应 急 图像 处 理 手段 、方 法和 取 得 的 圆满 成 果 。 关键 词 ：应 急 图像 处 理 ；三 维 影像 对 比 飞行 ；汶 川 地 震 中 图分 类 号 ：Ｐ １．；Ｔ ７ 文 献标 识码 ：Ａ ３５ ２ Ｐ５ 文 章 编 号 ：１０ — ９ ５（ ０ ０ ２ ０ ４ — ４ ０６ ０ ９ ２ １ ）０ — ２９ ０
基于多源数据的地震灾情监测与应急响应研究
基于多源数据的地震灾情监测与应急响应研究地震作为一种自然灾害，给人类社会带来极大的破坏和伤害。
因此，地震灾情监测和应急响应研究是极其重要的。
本文将探讨基于多源数据的地震灾情监测与应急响应研究。
一、多源数据的地震灾情监测地震灾情监测是指利用各种手段，对地震灾情进行及时、准确、全面的监测和预警。
多源数据的应用，能够更好地展现地震的灾害状况。
多源数据主要分为以下几种：1.卫星遥感数据卫星遥感技术在地震灾情监测中起到了关键作用。
卫星遥感数据可以实时获取受灾区的影像，并进行图像处理和分析。
通过遥感数据的分析，可以清晰地了解受灾区域的地形、地貌、地表变化等情况，并为救援工作提供数据支持。
2.地面监测数据地面监测数据主要是指地震监测台网数据。
地震监测台网可以实时监测地震波信号，并测定地震的震级和震源位置。
这些数据可以用于预测余震、确定受灾区域和灾情等重要信息。
3.社交媒体数据社交媒体已经成为了人们获取消息的主要来源之一。
在地震发生后，人们通过社交媒体发布的信息，可以大大加速救援行动。
同时，社交媒体上的信息也可以作为一种补充数据，帮助政府和救援人员更好地了解灾情。
二、多源数据的地震应急响应灾情监测只是地震应急体系的一个环节。
在应急响应环节中，多源数据的应用依旧发挥着重要的作用。
多源数据的应用，可以使地震应急响应更加迅速、精准。
1.救援行动指挥中心救援行动指挥中心是地震应急响应的核心环节。
多源数据的应用可以为指挥中心提供更加准确、全面的信息支持。
卫星遥感数据可以帮助指挥中心掌握受灾区的地形、地貌等情况；地面监测数据可以帮助指挥中心确定灾情程度和受灾区域的范围；社交媒体数据可以帮助指挥中心掌握群众的情况和需要。
2.救援行动组织多源数据的应用可以更好地组织救援行动。
卫星遥感数据可以为救援人员提供受灾区域的影像和地图，帮助救援人员更好地了解地形和道路等情况；地震监测台网数据可以帮助救援人员确定受灾区域的震级、震源位置等信息，以便更好地选择救援方案。
地震监测系统中的数据采集与实时处理方法研究
地震监测系统中的数据采集与实时处理方法研究一、引言地震是人类社会面临的一种重要自然灾害，对于地震的监测和预测具有十分重要的意义。
地震监测系统是一种用于收集、传输、处理和分析地震相关数据的复杂系统。
其中，数据采集和实时处理是地震监测系统中的重要环节。
本文将深入探讨地震监测系统中的数据采集与实时处理方法的研究。
二、地震监测系统数据采集方法为了对地震进行准确监测，地震监测系统需要收集各类地震相关数据。
数据采集主要包括地震仪器的选取、数据传输方式以及数据存储等环节。
1. 仪器选取地震监测中常用的仪器有地震计、地面加速度仪和地下液压仪等。
地震计是记录地震波形数据的主要设备，地面加速度仪用于测量地震震级及其他参数，地下液压仪用于监测地壳变形。
在选取仪器时，要根据监测的特定目标和条件进行综合考虑。
2. 数据传输方式地震监测系统中的数据传输方式多种多样，包括有线传输和无线传输。
有线传输可以通过地下电缆或光纤网络进行，传输稳定可靠；无线传输则可以利用无线传感器网络等技术，克服传输距离和复杂环境的限制。
3. 数据存储采集到的地震数据需要进行存储以备后续分析和处理。
常见的数据存储方式有物理介质存储和云存储。
物理介质存储包括硬盘、光盘等，云存储则通过将数据上传至云端进行存储，具有较高的可靠性和安全性。
三、地震监测系统实时处理方法地震监测系统中的实时处理方法对于快速、准确地判断地震情况至关重要。
实时处理主要包括数据预处理、特征提取和事件定位等环节。
1. 数据预处理地震数据预处理主要包括地震数据质量控制、滤波和去噪等。
地震数据质量控制通过对数据进行差错检查和纠正，确保采集到的数据完整、准确；滤波则可以去除无关的频率成分，使得后续数据处理更加精确有效；去噪则可以去除地震数据中的噪声干扰。
2. 特征提取特征提取是地震监测系统中的关键步骤，能够从海量的地震数据中提取出重要的地震参数。
常见的特征包括地震波形、频谱分析、震级和震源参数等。
地震数据三维可视化技术研究
育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
学位论文作者签名：尹仁泉 2009 年 5 月 29 日
学位论文版权使用授权书
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有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和 借阅。本人授权 成都理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数
摘
要
近年来将三维可视化技术应用到地震数据处理领域，用体绘制的光线投射方 法直接呈现三维数据场，从而实现三维数据三维解释，大大提高了地震解释的效 率和准确性。以图形图像的形式直观、形象地表达出来，可为下一步的数据解释 分析提供有力条件，因此，三维可视化是地球物理与信息技术领域研究的一个重 要方向。 本文主要研究了可视化的相关技术、算法，包括空间数据的三维插值，体绘 制和面绘制成像算法，异常信息提取所需的边缘检测、数据滤波和三维相干技术 等，并将相关技术应用到系统开发中。在 VC 环境下结合 OpenGL 编程，实现了 可视化系统的设计。采用径向基函数插值方法对地震数据进行三维网格化，形成 三维数据体；采用光线投射算法实现了三维数据场体成像和 Marching Cubes 等值 面绘制算法，实现了对三维网格化数据的等值面成像；实现了多种数据格式的输 入，比如 SEG-Y 以及 txt 和 dat 格式文件；实现了地震数据三维数据场整体显示、 切片显示以及分层透明显示等功能。 此外，设计了三维图形的部分交互功能，包括成像，旋转、缩放、色标标注、 图形输出等。 最后，对本文研究的内容进行了实例验证。 关键词：地震数据 三维可视化 体绘制 网格化插值 光线投射算法
先后对规则数据场的体绘制算法面绘制算法非规则数据场可视化散乱数据可视化科学计算可视化的并行算法三维复杂模型的多分辨率的表示等问题进行了研究并将其应用于气象数据医学数据及石油勘探数据的可视13本文研究的主要工作与成果三维地震已经成为目前油气勘探开发的主要方法三维地震数据体中蕴涵着地下岩层的丰富信息以前由于没有合适的三维显示设备人们只好利用一条条地震剖面以及水平切片来显示三维数据地质解释人员依据这些二维图象来推测想象地下地层的空间形态和结构
一种基于小波变换的地震图像增强方法研究与应用
１ ３ 基于模 糊 集 的图像 增强 ．
模 糊 图像 增 强 是 将 模 糊 数 学 理 论 与 图像 增
强相结 合 的图像 增 强 处 理方 法 ， 基 本 思 想 是将 图 其 像 从其 空域 利用 隶 属度 函数 变 换 到 模 糊 域 ， 到模 得
糊 特征 平 面 ， 在模 糊 特 征 平 面上 对 图像 进 行增 强 处 理， 最后 将其 变换 回空 域 而得 到增强 后 的图像 。
像 模 型确定 小 波 阈值 Ａ， 用 该 阈值 对 小 波 系 数进 利 行 去 噪滤 波 。 滤 波后 保 留下 来 的 小 波 系 数 包 含 了
图像 的绝大 多数 真 实 有效 的信 息 ， 后 利 用人 机交 然
５ １ ９６
科
学
技
术
与
工
程
ｌ Ｏ卷
互 的方 式确 定增益 因子 ， 利 用 该 因子 对 小 波 系数 并
趋 势不 相符 。
２ ３ 改进 后 的阈值 及阈值 函数 ．
进行放 大 ， 后 ， 放 大 后 的 小 波 系 数 通 过 小 波 逆 最 将 变换 变换 回来 ， 到增 强后 地震 图像 。 得
根据小 波 变换 的 基 本 思想 可 知 小 波 阈值 Ａ 的
传 统全局 阈 值 Ａ 是 通 过 Ｄ ｎｈ ｏｏｏ提 出 的公 式 ： Ａ＝ ｌ』（ 中 ，ｒ Ｉ、 其 １ｒ Ｉ ｏ 为噪 声标 准方 差 ， Ⅳ为信 号 的
选取对 图像 最终 的 增强 效 果 起 着非 常 重要 的作 用 。 如果 Ａ取值 过 小 ， 么 将有 很 大一 部分 噪声 无 法去 那
尺寸或长度） 确定 的。对于不 同尺度 的小波系数采
用 同一 个 阈 值 显 然 是 不 合 理 的。 因 为 随着 分 解 尺 度 的增 加 ， 波 系数 是 逐渐 减 小 的 。针 对小 波 分 解 小
利用数字图像处理技术提高地震剖面图像信噪比_陈凤
的一种去噪方法 .它主要是对灰度图像 f (m , n , k) 的每一个像素(m , n , k )取以它为中心的 N ×N 窗
转换模型为
口(N =3 , 5 , 7 …), 实施如下操作 :
f (m , n , k) se(t m , x n , k)-semin .
(1)
式中 , t m —时间采样点 , 相当于图 像中的行 ;k —测
利用数字图像处理技术提高 地震剖面图像信噪比
陈 凤 , 李金宗 , 黄建明 , 李冬冬
(哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院 , 哈尔滨 150001)
摘 要 提出了利 用数字图像处理技术提高地震剖 面信噪 比的新 方法 .首先根 据数字 图像处 理要求 的格式 , 对地 震 剖面数据进行转换 , 得到地震剖面图像 .分析了地震数据特点和初步地震 图像的实验 结果后 , 设计了新 的预处理 方法 —“ 二维沿层滤波” .在此基础上 , 利用可以计算帧间运动速度及其变化都较 大的改进 的光流分析 技术 , 计算出多 幅地 震剖面对 应点的偏移量 , 然后应用图像积累技术 对这多 幅地震 剖面进行 积累 , 实现 对三维 地震数 据体提高 信噪比 的 处理 .该方法充分利用了三维地震信息 , 不但可以提 高整个 数据体 的信噪 比 , 而 且可以 减少信 号能量 的损失 , 并保 持 原来的信号能量关系 , 使地震剖面的质量得到明显提 高 , 为地震解释奠定良好的基础 . 关键词 地震剖面 , 二维沿层滤波 , 图像积累 , 光流分析法 , 信噪比 中图分类号 P631 文献标识 码 A 文章编号 1004-2903(2003)04-0758-07
别为相邻两道 f (m , n +1 , k)和 f (m , n , k)在计算
石油勘探中的地震数据处理与解释方法研究
石油勘探中的地震数据处理与解释方法研究引言地震勘探是石油勘探领域中一项重要的技术手段，它利用地震波在地下不同介质中传播的规律，通过采集和分析地震数据，可以获取地下构造信息，进而预测油气藏的分布及性质。
地震数据处理与解释是地震勘探中的核心环节，涉及到信号处理、成像和解释等方面的技术。
本文将针对石油勘探中的地震数据处理与解释方法进行研究，并对其中几个重要的方法进行详细介绍。
一、地震数据处理方法1. 数据采集地震数据的采集是地震勘探的第一步，通过在地表布设地震仪器进行震源激发和地震波接收，记录地震数据。
在石油勘探中常采用地震通道布设、合理分布的方式进行数据采集，以获取更全面、准确的地震信息。
2. 数据预处理由于地震数据受到各种噪声的干扰，为了提取出有效的信号，需要进行数据预处理。
主要包括零偏校正、去噪、频率特征提取等步骤。
其中，零偏校正可以消除地震记录中的直流成分，去噪可以滤除噪声信号，频率特征提取可以分析地震信号的频率边界。
3. 数据成像地震数据成像是根据地震波在地下介质中的传播规律，在计算机上生成地震剖面图像。
常用的成像方法有叠前偏移、叠后偏移等。
其中，叠前偏移适用于波速变化较大的地震剖面，可以产生较高分辨率的图像；叠后偏移适用于波速变化较小的剖面，可以提高图像质量。
二、地震数据解释方法1. 层析成像层析成像是一种将地震数据转换为地下速度模型的方法。
它通过反演地震波的传播路径和速度信息，重建地下速度模型，从而获取地下构造细节。
层析成像方法包括射线追踪、势场重构等。
其中，射线追踪方法以地震波射线路径为基础，通过反演射线的旅行时间和速度来获得地下速度模型。
势场重构方法则是利用物理势场来描述地震波传播的实际情况，并通过反演势场的数值信息得到地下速度模型。
2. 反演方法地震数据的反演是指通过地震数据推断地下介质参数的方法。
反演方法主要有全波形反演、倾斜叠加反演等。
其中，全波形反演是将地震数据中的全部波形信息都纳入反演过程，可获得较高分辨率的地下速度模型。
汶川地震震灾图像处理中的融合方法及其比较——以北川地区遥感影像为例
汶川地震震灾图像处理中的融合方法及其比较——以北川地区遥感影像为例商晓青;张景发;孟瑜;路静;胡乐银【期刊名称】《地震》【年(卷),期】2009(029)0z1【摘要】图像融合是一种对多源图像信息进行提取与综合处理的技术,其任务是根据多源图像信息进行提取与综合,以获得对同一场景、目标的更准确、更全面、更可靠的图像描述.本文以北川地区的遥感图像为例介绍了汶川地震中遥感图像处理使用的图像融合方法,包括IHS变换,主成分变换(PCA),高通滤波和小波变换等,肯定了图像融合在震害信息提取中的作用.然后对各种方法进行了定性与定量地对比、分析及评价,根据各种方法的特点,分析了不同应用目的所适用的遥感图像融合方法.【总页数】8页(P146-153)【作者】商晓青;张景发;孟瑜;路静;胡乐银【作者单位】中国地震局地壳应力研究所,北京,100085;中国地震局地壳应力研究所,北京,100085;中国科学院遥感应用研究所,北京,100101;中国地震局地壳应力研究所,北京,100085;中国地震局地壳应力研究所,北京,100085【正文语种】中文【中图分类】P315.7【相关文献】1.汶川地震次生灾害毁坏耕地的遥感快速评估方法——以北川县唐家山地区为例[J], 范建容;张建强;田兵伟;严冬;陶和平2.遥感影像数据融合方法的比较和分析——以开封地区SPOT影像数据为例 [J], 泮雪芹;钱乐祥;宫少燕3.不同遥感影像融合方法在地理国情普查中的应用对比研究——以海南北部地区为例 [J], 杨景超;陈慧4.几种小波融合方法在遥感影像融合中的应用与比较 [J], 邓磊;李京;陈云浩;邹蓓;蒋卫国5.SPOT5遥感影像融合算法比较研究——以开封地区影像图为例 [J], 泮雪芹;钱乐祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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基于图像处理的地震数据快速处理方法研究
一、引言
地震勘探是油气勘探中非常重要的一环，地震数据处理是评估油气储量的前提和基础。
地震勘探数据量巨大，处理过程繁琐，如何提高地震数据处理效率成为油气勘探工作的难点之一。
图像处理技术能够实现快速而准确的信息提取和图像分析，因此在地震数据处理中得到了广泛应用。
二、图像处理在地震数据处理中的应用
1. 预处理:
地震数据预处理是保证处理结果准确性的前提。
预处理流程包括去除自然噪声、防止多次反射干扰和解决几何反演问题等。
在预处理的过程中，图像处理技术可以起到关键作用。
(1) 去噪：噪声是地震数据中的大问题。
运用图像处理中的中值滤波、小波分析和自适应滤波方法，可以实现去噪效果。
(2) 去除多次反射干扰：多次反射干扰会影响到地震数据的分析，用正常反演算法解决多次反射干扰问题有些困难，运用类似叠前时差和局部匹配的方法就很好的解决了这个问题。
(3) 几何反演：几何反演在地震的勘探工作中扮演着不可忽视的角色。
将图像处理方法应用于几何反演中，可以直接获得数据的位置和方向信息。
2. 后处理：
在地震数据的预处理中，观测点数据处理成集合地震数据。
此时，需要对不同区块的集合数据进行分析研究，包括震源分布、波速分析、地震属性解释等。
图像处理的应用在后处理阶段主要体现在以下四方面：
(1) 属性分析：传统的属性分析处理只能提取单层信息，利用图像处理方法可以准确地提取不同深度的地质信息。
(2) 相干性分析：相干性分析能够准确地提取不同深度区块的共同地震信息，采用图像处理方法可以更好地细致处理相干性特征。
(3) 地震目标自动识别：图像处理方法能够在地震数据中自动检测地震目标，并准确地对目标进行分类。
(4) 目标监测：原始地震数据中的有用信号和噪声信号之间的差异可以通过图像处理方法进行目标监测和分类，从而有效提取信息，提高计算机处理效率
三、基于图像处理的地震数据快速处理方法研究
地震数据处理流程分为预处理、数据处理和解释三个阶段。
在这三个阶段中，图像处理方法已经得到广泛的应用，同时也衍生出不同的方法，如下所示：
1. 图像处理方法用于地震属性分析
地震数据的属性解释是为了定位地震事件和出产化学物质的分布。
为了提高地震数据处理效率，需要解决地震属性分析中的精度和速度瓶颈问题，从而实现快速高效地震数据处理。
(1) 基于深度图像和色图的属性分析：由于深度图像和彩色图像采用的是不同的数据表示方式，确定它们之间正确的匹配方式是关键。
利用基于三次插值的图像匹配算法，实现了高速、准确地深度彩色图匹配，实现了精度和速度的平衡。
(2) 基于局部图的属性分析：局部图描绘了不同深度区块的变形情况。
这种方法可以准确地分析地震事件的来源和地震造成的变形物质的分布。
通过采用图像处理技术，能够快速、准确地处理局部图，实现高效数据处理。
(3) 基于形态学的属性分析：通过将扫雷算法应用于形态学处理中，可以实现更快、更高效的地震信息提取和分析。
2. 基于图像处理的地震数据目标识别方法
地震数据处理中另一个重要的问题就是实现地震目标自动检测
和分类。
本文中，我们使用基于卷积神经网络（CNN）的方法来
识别地震目标，用于快速、自动交通目标检测和分类。
(1) 卷积神经网络模型：卷积神经网络模型可以有效提高地震
目标检测的准确度和速度。
在这种模型中，卷积层将图像的卷积
操作分解成一些小、可重用的卷积核。
通过多次卷积、池化等，
提取抽象特征
(2) CNN模型训练和测试样本: CNN模型使用非常强大的GPU 硬件训练数据，并能够计算出精度，以及个别检测背景区域的漏
报率。
3. 图像处理方法用于地震数据后处理
地震数据后处理是为了揭示地震信息和未知物质的分布。
插值、去噪和平滑操作是地震后处理中的关键技术。
运用图像处理技术
可以实现快速准确的数据后处理。
(1) 基于学习规则的插值方法：将学习规则应用于地震后处理中，能够实现高效准确的插值和平滑操作。
(2) 去噪和平滑处理：去噪和平滑处理是地震数据后处理中不
可或缺的环节。
运用小波分析、线性滤波和局部统计方法，能够
实现高速、准确的去噪和平滑操作。
四、结论
地震数据处理是复杂而繁琐的过程，图像处理技术可以在地震数据的预处理、处理和解释阶段中发挥重要的作用。
通过基于图像处理的地震数据快速处理方法研究，我们可以更好地实现地震数据的高效处理、快速可靠地信息提取和分析，为油气勘探工作带来更高的效率和精度。