重磁數(shù)據(jù)處理及反演軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、分類號(hào):P64210710-2011026014博士學(xué)位論文重磁數(shù)據(jù)處理及反演軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)陳靖導(dǎo)師姓名職稱王萬銀教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工學(xué)博士學(xué)科專業(yè)名稱地球探測(cè)與信息技術(shù)論文提交日期2017年10月26日論文答辯日期2017年12月18日學(xué)位授予單位長安大學(xué)萬方數(shù)據(jù)TheDesignofGravityandMagneticDataProcessingandInversionSoftwareSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorCandidate：ChenJingSupervisor：

2、Prof.WangWanyinChang’anUniversity,Xi’an,China萬方數(shù)據(jù)論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明：本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽名：年月日論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬學(xué)校。學(xué)校享有以任何方式發(fā)表、復(fù)制、公開閱覽、借閱以及申請(qǐng)專利等權(quán)

3、利。本人離校后發(fā)表或使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，署名單位仍然為長安大學(xué)。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）論文作者簽名：年月日導(dǎo)師簽名：年月日萬方數(shù)據(jù)摘要重磁勘探是地球物理勘探方法之一，它在解釋地殼深部構(gòu)造、區(qū)域構(gòu)造、資源勘查等方面有著非常重要的作用。隨著近年來現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)于地質(zhì)解釋要求的不斷提高，重磁勘探從二維的定性、半定量解釋逐步走向三維的可視化定量解釋，重磁數(shù)據(jù)處理及反演軟件的開發(fā)是不可或缺的。國外重磁數(shù)據(jù)處理及反演軟件的研發(fā)和應(yīng)用要早于國內(nèi)，在軟件功能和性能方面都較為成熟。國內(nèi)重磁數(shù)據(jù)處理及反

4、演軟件系統(tǒng)比國外還有一定差距，主要體現(xiàn)在對(duì)多源數(shù)據(jù)管理、三維可視化建模、定量表達(dá)及軟件開發(fā)方面：（1）在數(shù)據(jù)管理方面，缺乏對(duì)多源多維多類型數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成管理，以及高效的數(shù)據(jù)訪問和存儲(chǔ)體系；（2）在三維可視化方面，缺乏完善的三維建模、三維場(chǎng)景控制、模型集成以及模型信息提取的能力，不能對(duì)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)、全方位立體的觀察與分析，從而影響對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的判斷和解釋；（3）在定量表達(dá)（三維量算和空間分析）方面，缺乏全面的對(duì)量化信息的量算與數(shù)值分析能力，因此較難對(duì)地質(zhì)體的空間位置、屬性參數(shù)、產(chǎn)狀規(guī)模、分布規(guī)律以及與周邊地質(zhì)體的關(guān)系進(jìn)行綜合分析，得出具

5、有綜合性的量化的地質(zhì)結(jié)論；（4）在軟件開發(fā)方面，缺乏高效、健壯的系統(tǒng)架構(gòu)，以及靈活、開放的模塊功能，系統(tǒng)不易升級(jí)維護(hù)，跨平臺(tái)跨語言開發(fā)及二次開發(fā)能力較弱、功能的可重用性較弱。以上四個(gè)方面在很大程度上影響了重磁軟件的推廣使用。針對(duì)上述目前國內(nèi)重磁數(shù)據(jù)處理及反演軟件在數(shù)據(jù)管理、三維可視化、定量表達(dá)（三維量算和空間分析）以及軟件開發(fā)方面存在的諸多不足，本文基于面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)開發(fā)理論和方法，對(duì)軟件需求進(jìn)行了分析和總結(jié)，設(shè)計(jì)了重磁數(shù)據(jù)處理及反演軟件系統(tǒng)的框架體系，研究了三維可視化建模、多源數(shù)據(jù)管理及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)的方法及相關(guān)技術(shù)措施。采用面向?qū)ο蟮?/p>

6、思想在MicroSoftVisualStudio平臺(tái)下結(jié)合GIS（GeographicInformationSystem）技術(shù)開發(fā)了重磁數(shù)據(jù)處理及反演軟件，并對(duì)系統(tǒng)功能和應(yīng)用效果進(jìn)行了測(cè)試和展示。本文研究的主要成果如下：（1）研究和分析了國內(nèi)外主流的重磁數(shù)據(jù)處理和反演軟件，從軟件功能、數(shù)據(jù)管理、三維可視化、定量表達(dá)、軟件開發(fā)方式等方面進(jìn)行分析，總結(jié)出重磁數(shù)據(jù)處理及反演軟件目前的發(fā)展現(xiàn)狀。研究表明，未來的發(fā)展方向主要從軟件開發(fā)技術(shù)，大數(shù)據(jù)管理技術(shù)，三維可視化技術(shù)及三維量算和空間分析技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)重磁數(shù)據(jù)處理和反演軟件功能及性能的優(yōu)化和完善

7、。i萬方數(shù)據(jù)（2）對(duì)重磁數(shù)據(jù)處理及反演軟件系統(tǒng)進(jìn)行了深入的需求分析，從用戶、功能、數(shù)據(jù)及性能四個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)需求進(jìn)行了全面的分析和研究。根據(jù)軟件工程的思想，研究和設(shè)計(jì)了基于分層體系的組件+插件的系統(tǒng)架構(gòu)。在縱向上將系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和表示層的三層體系，數(shù)據(jù)層采用Oracle數(shù)據(jù)庫+ArcSDE實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成管理，業(yè)務(wù)層采用組件+插件的架構(gòu)，在橫向上分為平臺(tái)和擴(kuò)展兩部分，以ArcGISEngine和Skyline組件為工具在.NET框架下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)功能，以插件技術(shù)結(jié)合跨語言開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展功能，顯示層以三維視圖窗口作為顯示前端，可

8、將多種數(shù)據(jù)集成顯示，并以功能界面窗口為輔助配合平臺(tái)和擴(kuò)展功能的實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)基于分層體系的組件+插件的架構(gòu)模式能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)固的平臺(tái)主體和靈活的擴(kuò)展應(yīng)用，使系統(tǒng)兼具穩(wěn)定性、靈活性和可擴(kuò)展性。（3）研究了重磁數(shù)據(jù)處