基于SeiSLab的地震数据多维切片交互可视化系统

资 源 简 介

该项目旨在开发一套在MATLAB环境下运行的高效地震切片查看程序，通过与专业地震处理工具箱SeiSLab的高效配合，实现对三维地震工区数据的深度交互与视觉展示。程序核心功能涵盖了加载标准SEG-Y文件或经SeiSLab转换的结构体变量，能够实现在Inline、Crossline及Time/Depth三个主方向上的实时切片切换与展示。系统特别设计了交互式的控件与鼠标回调功能，允许用户在海量三维数据中快速定位特定的时间切片、水平切片或垂直剖面。在显示效果方面，程序集成了多种地震道增益算法与多种地球物理专业色标

详 情 说 明

地震数据多维切片可视化系统

项目介绍

本项目是一套基于 MATLAB 开发的高效地震数据多维切片交互可视化系统。该系统模拟了专业地震处理工具箱 SeiSLab 的数据组织方式，专为地质分析与地震解释初级阶段量身定制。通过高度集成的交互界面，用户能够对三维地震工区数据进行全方位、多视角的观察，包括 Inline（测线）、Crossline（联络线）以及 Time/Depth（时间/深度切片）三个主轴方向的实时切片切换。系统集成了地震信号合成、专业绘图显示以及多轴联动交互等功能，能够有效协助科研人员进行构造特征识别和地震属性分析。

功能特性

1. 交互式多维切片显示 系统提供四个核心视图窗口：Inline 剖面、Crossline 剖面、时间/深度切片以及 3D 空间交互切片视图。三个 2D 视图之间通过彩色虚线十字准星实现联动映射，直观展示当前切片在空间中的相对位置。

2. 灵活的参数控制 侧边控制面板集成了滑动条同步控制，允许用户在海量三维数据体中快速定位。系统支持自定义增益（Gain）调节，以适应不同振幅强度的信号显示，并提供四种专业的地球物理色标（Seismic/蓝白红、Gray/灰度、Jet/彩虹、Hot/热力图）选择。

3. 三维空间映射可视化 利用纹理映射技术，将 2D 地震切片实时投影到 3D 空间坐标系中。该功能支持透视投影与视角旋转，允许用户在三轴空间内观察地层剖面的交叉互切关系。

4. 鼠标同步交互导航 除了滑动条控制，系统支持在 2D 绘图区域直接进行鼠标点击。当用户在某一剖面上点击感兴趣的目标点时，系统会自动捕捉坐标，同步更新其他两个维度的切片位置，实现真正的“点哪看哪”。

5. 图像导出与质控 集成一键导出功能，支持将当前的四象限综合显示结果保存为高分辨率图像，方便研究报告的编写和成果汇报。

系统要求

1. 软件环境：MATLAB R2020b 或更高版本（以支持 exportgraphics 等现代图形函数）。
2. 硬件环境：建议配备独立显卡以保证 3D 纹理映射的流畅渲染。
3. 依赖工具：除了 MATLAB 基本功能外，无需额外安装专用工具箱，系统自带合成数据生成逻辑。

实现逻辑与算法细节

1. 地震数据合成引擎 系统内部构建了一个复杂的模拟工区：

• 地层构建：利用 meshgrid 生成三维网格，定义了三种典型地质构造：具有波动起伏的水平层位、特定坡度的倾斜层位，以及存在垂直落差的断层结构。
• 地震波形合成：采用 30Hz 的雷克子波（Ricker Wavelet）作为震源，通过离散卷积算法将定义的层位反射系数序列与子波卷积。
• 噪声模拟：在合成数据中加入了高斯随机噪声，以提高数据的真实感。
• 数据结构化：模拟 SeiSLab 风格，将地震采样、测线编号及数据矩阵封装在统一的结构体中，方便后续索引和处理。

2. 视图更新逻辑 系统的核心渲染由一个更新函数统一调度：

• 切片截取：利用 squeeze 函数从三维矩阵中实时截取相应索引的平面数据。
• 增益与归一化：通过用户输入的增益值对振幅进行缩放，结合全局最大振幅的一半作为显示色标的动态截断范围（Clim），保证了不同切片间视觉对比度的一致性。
• 2D 绘图：采用 imagesc 进行像素级映射，并根据当前切片索引在剖面上绘制互切线的动态标识。

3. 3D 转换算法 在 3D 视图中，系统使用了 surface 函数。通过 texturemap 模式，将地震数据的矩阵值映射为曲面的颜色数据。程序针对时间轴进行了 Z 轴反转（ZDir Reverse）设置，以符合地震专业中“向下深度增加”的视觉习惯。

4. 鼠标回调交互实现 系统通过获取当前坐标轴的 CurrentPoint 属性，利用 interp1 线性插值算法，将点击位置的物理单位（时间或线号）精准映射回矩阵索引，从而触发全局状态变量的改变并重绘所有轴系。

5. 颜色映射自定义 除了调用系统色标，程序特别定义了一个 redblue 辅助函数，实现了地学最通用的“蓝-白-红”反射振幅颜色表。该函数通过线性插值生成从蓝色（负振幅）到白色（零值）再到红色（正振幅）的 256 级平滑过渡。