Трехмерное моделирование волнового поля ВСП.

VSP wavefield 3-dimension modeling.

Mod3D PEP-клиент.

Решаемые задачи и метод

Программа предназначена для создания трехкомпонентного волнового поля ВСП по трехмерной модели среды. Программа получает на вход

Трехмерную модель среды
Описание системы наблюдения
Форму импульса в источнике возбуждения

Взаимодействие с другими программами.

Трехмерная модель для программы подготавливается по одномерной модели программой PMODEL.

Программа является PEP-клиентом, то есть, она запускается из-под оболочки пакетного запуска pktexec, предоставляющей сервис по заданию параметров, управлению выполнением и просмотру протокола работы программы.

Описание

Сеанс работы

Задание параметров и запуск программы происходит из-под оболочки пакетного запуска pktexec. Типовой сеанс работы состоит из следующих шагов:

Запуск программы из меню пакета ВСП.
Задание проекта, в каталоге данных которого находится исходная модификация (пункт меню File -> Project...).
Выбор модели из ЛБД.
Задание режима моделирования: либо полное моделирование, при котором данные моделирования записываются в соответствующие таблицы БД, а в выбранную модификацию записываются выбранные компоненты модельных волновых полей; либо моделирования первых вступлений - тогда результатом служит таблица первых вступлений, в которой заполняются пункты взрыва-приема и время первого вступления.
В зависимости от режима моделирования производится либо задание целевой модификации и компонент, которые следует записать, либо задается таблица БД, в которую будут записаны смоделированные первые вступления.
Задание точности попадания в приемник (обычно, десятые доли метра).
Задание модификации-шаблона, по которой программа получит информацию о системе наблюдения (координаты пункта взрыва и приемников, их количество). Целевая модификация будет содержать трассы на тех же глубинах, что и трассы в модификации-шаблоне.
Задание параметров сигнала возбуждения:
- Базовая частота сигнала (десятки герц).
- Амплитуда импульса (рекомендуется 10e+3 .. 10e+6).
- Характерные точки: количество периодов до максимума и количество периодов до половины спада. Второе число должно быть больше первого. Чем меньше разность между этими числами, тем ближе к дельта-импульсу будет сигнал возбуждения.
Запуск программы на выполнение (кнопка Start в панели инструментов или пункт меню Mod3D -> Start).
Пользователь может следить за ходом работы программы по прогресс-индикаторам на панели выполнения. Всего индикаторов пять. Первые четыре с иерархической детализацией отображают ход настрела лучей. Последний показывает степень готовности целевой модификации с трассам. Ниже приводится вид панели в процессе выполнения программы:
После успешного завершения программы в панели результатов должно быть выдано имя модификации результата.
Для просмотра протокола прохождения программы надо нажать кнопку View log в панели инструментов или выбрать пункт меню Mod3D -> View log.
Для выхода из среды пакетного запуска нужно нажать кнопку Exit в панели инструментов или выбрать пункт меню File -> Exit.

Параметры обработки

Входные параметры (панель Parameters)

3D model description: Имя: inmodel
Тип: dbitem_s(VSP.PMOD3DLIST)
Описание: Ссылка на используемую программой трехмерную модель в ЛБД.
Modeling kind:: Имя: remod
Тип: enum
Описание: Возможный режим моделирования - в случае выбора Full modeling выполняется расчет всех падающих волн и однократных отражений, все данные записываются в базу данных, а также в зависимости от выбранных ниже параметров производится запись модельных трасс в выходную модификацию; в случае выбора First breaks modeling производится расчет только времен первых вступлений для выбранной модели, и эти времена записываются в БД как годограф первых вступлений.
Prototype modification: Имя: protomod
Тип: nmod_s
Описание: Модификация, служащая прототипом для создаваемой модельной.
Admissible hit scattering, m: Имя: acophit
Тип: float
Описание: Расстояние между лучем из источника и приемником, при котором считается, что луч попал.
Downgoing wave type: Имя: downgwt
Тип: enum(P|SV)
Описание: Тип падающей волны, которая будет моделироваться.
Upgoing wave type: Имя: upgwt
Тип: enum(P|SV)
Описание: Имеет смысл только в случае полного моделирования. Тип отраженной волны, которая будет моделироваться.
Generated components: Имя: outcomp
Тип: enum(XYZ|X|Y|Z)
Описание: Имеет смысл только в случае полного моделирования. Список компонент, которые будут записаны в выходную модификацию. Имеются варианты записи либо какой-нибудь одной компоненты, либо всех сразу.
Generate downgoing waves?: Имя: downgwf
Тип: answer
Описание: Имеет смысл только в случае полного моделирования. Если выбрать Yes, то в выходную модификацию будет записана падающая волна, в противном случае - нет.
Generate upgoing waves?: Имя: upgwf
Тип: answer
Описание: Имеет смысл только в случае полного моделирования. Если выбрать Yes, то в выходную модификацию будут записаны отраженные волны, в противном случае - нет.
Target modification: Имя: outmod
Тип: nmod_e
Описание: Имеет смысл только в случае полного моделирования. Выходная модификация, в которую пишутся волны, полученные в результате моделирования.
Resulting Model Hodograph: Имя: dbfb
Тип: dbitem_e(VSP.FBLIST)
Описание: Имеет смысл только при моделировании первых вступлений. Содержит указатель на строку в таблице БД VSP.FBLIST, в которую будет записана ссылка на созданную после моделирования таблицу первых вступлений.
Impulse frequency, Hz: Имя: freq
Тип: float
Описание: Основная частота импульса.
Impulse amplitude: Имя: ampl
Тип: float
Описание: Амплитуда генерируемого импульса в источнике возбуждения.
Number of periods to weight function maximum: Имя: wfm1
Тип: float
Описание: Количество периодов до максимума весовой функции.
Number of periods to slowdown of weight function by 2 relatively to maximum: Имя: wfm12
Тип: float
Описание: Количество периодов до спада весовой функции в два раза относительно её максимума.

Информация времени работы программы (панель Runtime)

Stage of processing: Имя: stage
Тип: string
Описание: Этап работы программы: настрел лучей из точки возбуждения, настрел из точек приема, генерация модельных трасс.
Trace generator progress: Имя: pi_tracegen
Тип: progress
Описание: Индикатор генерации модельных трасс.

Параметры результатов (панель Results)

Result of 3D modeling: Имя: outmod
Тип: nmod_s
Описание: Результат работы в режиме полного моделирования - модификация с волновым полем, полученным по заданной модели в описанной системе наблюдений.
Resulting hodograph: Имя: dbpm_out
Тип: dbname_s(FBLIST)
Описание: Результат работы в режиме моделирования первых вступлений - таблица с полученными первыми вступлениями.

Пользовательский интерфейс

Для детального ознакомления с пользовательским интерфейсом оболочки пакетного запуска, смотри описание программы pktexec. Ниже приводится пример окна оболочки с активной панелью ввода параметров:

Входные данные

Трассы

Программа принимает на вход модификацию-прототип . Эта модификация используется для получения информации о системе наблюдения и параметрах генерируемых трасс. В частности из модификации-прототипа извлекаются:

Координаты пункта взрыва.
Координаты приемников.
Шаг дискретизации и количество отсчетов в теле трассы.

При этом к рассмотрению принимаются только трассы с компонентами X, Y или Z, полученные от глубинных приборов.

Таблицы БД

Трехмерная модель хранится в ЛБД. Смотри документацию программиста.

Выходные данные

Трассы

В режиме полного моделирования программа генерирует на выход трассы с заданными компонентами, заголовки которых берутся из модификации-прототипа. Тип отсчетов в выходной модификации всегда REAL*4.

5.2. Таблицы БД

Результатом моделирования первых вступлений является таблица первых вступлений, в которой заполняются поля координат источника и приемника, кабельная глубина, NMGL,NTR и время первого вступления TFB. В таблице-списке полученный годограф помечается как "Model Hodograph".

В случае полного моделирования результаты моделирования - годографы полученных волн, их динамика и так далее, пишутся в соответсвующие таблицы БД, которые ввиду громоздкости описывать не будем. Для каждой модели и для каждого пункта взрыва существует один набор таблиц --- результат моделирования. В случае, если моделирование производится для существующей пары 3D модель-ПВ, прежние данные стираются.

Требования к окружению.

Операционное окружение.

Программа получает имя рабочего проекта через переменную среды PROJECT. В случае запуска программы из-под оболочки, это условие выполняется путем выбора рабочего проекта.

Программа определяет местонахождение системных файлов пакета из переменной VSPHOME, определенной в профиле пользователя или в файле setup в домашнем каталоге пользователя пакета. Файле setup данная переменная может выступать также под именем VSP.

Используемые файлы.

Программа ищет описание параметров в файлах $VSPHOME/etc/Mod3D.pep и $VSPHOME/etc/vsp.pep.

В домашнем каталоге пользователя должен присутствовать файл setup, содержащий пути к каталогам данных, заданий и протоколов прохождения проектов, а также пути к системным файлам пакета ВСП.

Прочие требования.

Прочие требования накладываются оболочкой пакетного запуска pktexec.

Сообщения пользователю.

Способ доведения сообщений до пользователя.

Все сообщения выводятся в стандартный поток ошибок. В случае запуска программы из-под интерактивной оболочки сообщения сохраняются в файле протокола прохождения задания LOG/$PROJECT/Mod3D-#.log. Сообщения классов серьезности EL_FATAL и EL_ERROR помещаются по завершении работы программы в область сообщений интерактивной оболочки.

Особенности использования.

Программа генерирует большой объем отладочной текстовой информации о ходе моделирования, записываемый в файлы протоколов прохождения и выходных параметров.
Если в каталоге, из которого запускается программа, существует подкаталог res, в этот подкаталог записывается отладочная информация о прохождении настрелов лучей в форме, пригодной для визуализации программой GNUplot.

Ссылки.

Программы и документы

Интерактивная оболочка пакетного запуска pktexec.