海洋地震采集定位技术研究

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1、海洋地震采集定位技术研究　　【摘要】海上拖缆地震采集是最常用的采集方法，定位数据格式的最新版本是P2/94版，通过对定位技术的解析，结合实际生产数据实现了野外定位信息的直观显示。针对采集参考坐标系中牵引点，浮标，拖缆，气枪，罗盘的定位方法进行了研究，对施工全过程的位置信息进行了展示，通过对定位数据的解析，可实现海洋地震采集过程中的实时质量监控，从而第一时间下达监督指令。　　【关键词】电缆浮标枪阵深度传感器压力传感器基准面罗盘陀螺仪牵引点　　1引言　　海洋地震拖缆采集定位系统通常采用的记录格式是由英国海上作业者协会推荐，在石油和天然气勘探行业用作

2、原始定位数据交换格式。这个格式不是强制性的，在坚持相应标准的前提下作业者也可以采用不同的格式。　　P2/94格式包含H、C、E、T四种记录，分别表示不同的信息：H记录定义了与工区、仪器相关的固定参数；C记录是对H记录的描述和注释，事件记录；E记录是按照作业时间顺序记录的野外采集定位数据交换数据，不仅包含绝对空间位置信息，还包括相对位置之间　　的时间记录及差分的记录形式，E记录按照野外生产文件顺序记录，每一个野外文件记录一串E记录，每种记录分别记录不同设备的时间位置信息；T记录和E记录是相关的，它记录每一个事件或者位置之间的时间，每个具体的记录I

3、D下面会有详细论述。　　海洋野外采集定位数据交换格式不仅是一个数据交换格式，也是处理和归档卫星星历，卫星接收设施，电离层和气象条件数据记录格式。该格式是在P2/91格式基础上发展而来。　　2野外采集定位数据交换格式文件逻辑结构　　记录长度：数据记录长度存储在80字节的“卡”记录，其中列编号1至80列。　　记录类型：格式定义了记录的第一个字符识别的四种主要类型，记录类型包含四种：　　H：测区头数据记录；C：注释记录；E：事件数据（绝对时间记录）；T：事件时间数据（记录点之间时间）。　　头块记录：每一个文件或者每一条线必须从记录H0000到H00@

4、9开始，顺序记录。文件中按照这个顺序记录，注释记录可被插入在文件任何地方。　　分组记录：描述存储在记录数据的性质，允许相关的记录简单的分组。编号的E和T记录与H记录平行定义存储。例如E25@0记录包含电缆深度传感器数据，而一个H25@0记录包含与其匹配的其他定义，仪器号在记录代码定义显示为“@”，在数据记录是指一个仪器以其牵引的电缆序号。它只是为了方便多设备情况下的数据整理，用户可以看每个设备数据子集，在所有情况下，“@”字符在记录中是冗余信息。　　时间记录：T记录可以用于补充E记录，响应客户请求。E记录和T记录的序列是严格按时间顺序：事件i和

5、j之间时间被记录，事件记录定义事件的时间是“j”。需要强调的是，虽然绝对时间记录在T-records允许明确的数据识别，只有相对的时间是很重要的。　　记录中的时间：包含GPS和DGPS差分信息，下面的几种时间在野外采集定位数据交换格式被定义的：　　系统时间：主船的时间系统记录在H1310记录，相对于格林威治的时间用于E1000单炮记录和本炮所有时间标签的记录。　　仪器时间：任何其他仪器的时间，用H13@0定义与系统时间的关系。　　GPS时间：该GPS时间标准的建立GPS控制段。在这个时间框架内记录的是适用的差分校正后时间性。　　接收时间：GPS

6、接收机有自己的计时系统，不包括其时钟接收器的估计偏移。“接收机接收时间”GPS数据在这个时间框架。　　3几何关系概念及定义　　3.1坐标系及偏移距定义　　坐标轴定义：在整个文件中使用右手笛卡儿坐标系保持来表示偏移距离。　　参考点：每艘船都有其自己的坐标系，其原点为船舶的参考点，在H10@0记录记录。被牵引对象如拖缆，枪阵和浮标有自己的参考点，它们的偏移距的定义基于本地参考点的偏移量。　　野外采集定位数据交换格式描述排列几何图形的方式是这样的，所有的牵引对象只记录纵向轴线偏移距既Y轴相对于牵引点偏移量。X轴服从于挂接点偏移距。　　“同步器”用来抵

7、消牵引对象来自船上到拖曳目标硬链接带来的冲击。通过“towpoint-in-sea”和“towpoint-on-body”两个点协作完成对物体的牵引（图1）。一些拖曳对象依次牵引另一被拖物。一个实例是后部浮标拖着电缆和前部浮标拖在枪阵（图2）。　　3.2偏移模式　　偏移模式可分为极坐标偏移模式和矩形坐标偏移距模式两种，水平偏移量可以是极坐标或矩形坐标。　　极坐标模式：偏移距A是从船参考点或局部参考点到的径向距离定义；偏移距B是在船上船头方向倒局部的参考点逆时针方向的角度。　　矩形模式：偏移距A是X轴从船舶或局部参考点到定义点的距离，右舷方向为正

8、；偏移距B是Y轴偏移从船舶或局部参考点到测量点的距离，船头方向为正（图3）。　　Z轴偏移或高度：第三偏移坐标，沿Z轴，总是向上为正，深度记录为负的高度