LabSis : um ambiente para desenvovimento de aplicações sismicas Matlab

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marcolino, Cristiano da Silva
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1599563
Resumo: Orientadores: Martin Tygel, Rodrigo Portugal
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spelling LabSis : um ambiente para desenvovimento de aplicações sismicas MatlabGeofísicaMATLAB (Programa de computador)Método sísmico de reflexãoGeophysicsSeismic reftection methodMATLABOrientadores: Martin Tygel, Rodrigo PortugalDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de GeocienciasResumo: O pacote computacional Matlab é uma ferramenta de uso generalizado no meio acadêmico pelas suas vantagens de programação simples e direta e uso fácil de gráficos e visualizações, permitindo rapidamente implementações iniciais de algoritmos e procedimentos em uma série de aplicações. Em contrapartida às facilidades operacionais, os programas Matlab não possuem a eficiência computacional exigidas das linguagens de programação propriamente ditas (tais como Fortran e C, por exemplo). Tais propriedades fazem com que o Matlab seja, por excelência, um pacote de obtenção de "primeiras versões", dedicadas a testes em "problemas pequenos". Numa segunda etapa, os programas Matlab devem ser submetidos aos procedimentos de praxe da engenharia de software, incluindo a mudança de linguagem de programação para uso final em problemas práticos. Tal característica explica porque o Matlab seja tão utilizado na academia, em particular no ensino e elaboração de dissertações e teses. No caso específico do Laboratório de Geofisica Computacional da Unicamp, uma variedade de programas Matlab foi desenvolvida, visando aplicações ao ensino e a pesquisa de métodos de processamento de dados geofisicos, com ênfase aos métodos sísmicos. Devido aos focos específicos e sem muita conexão entre si, os programas foram desenvolvidos sem uma unidade de concepção, resultando na dificuldade de sinergia e utilização dos programas por um público mais amplo ou mesmo por outros alunos e usuários do próprio Laboratório. O LabSis, desenvolvido nesta dissertação, surge como um pacote integrador destas funções, utilizando as ferramentas gráficas do Matlab para criar uma interface simplificada e intuitiva ao usuário. O LabSis é formado por "funções casca", as quais fazem a ponte entre os algoritmos originais e o usuário. O uso destas funções casca libera o programador da tarefa de alterar as funções externas que compõem o LabSis, mantendo assim a filosofia dos autores dos programas originais. O fato de ter sido escrito totalmente em Matlab, toma o Labsis um software de código aberto, permitindo a qualquer programador a introdução de novas funções e programas. Uma vez que não é compilado em nenhum sistema específico, podendo assim ser executado em qualquer sistema onde o Matlab esteja instalado, toma o LabSis um software multi-plataforma. Construído para ser um pacote que englobe funções presentes e futuras, o LabSis contém, em sua versão atual, algoritmos (simples) de modelagem por traçado de raios, aproximação de Bom e integral Kirchhoff, análise de velocidades NMO, transformada T - P e análise de variação de amplitude com afastamento (AVO), migração Kirchhoffem profundidade e demigração Kirchhoff. O dado pode ser a qualquer momento visualizado através de uma feITamenta de "plotagem" de dados sísmicos. O programa permite ao usuário trabalhar com vários dados sísmicos ao mesmo tempo, sendo possível alternar entre eles a qualquer momento. O programa é totalmente gráfico, liberando o usuário de recorrer à linha de comando. No entanto essa opção existe, sendo útil para o caso de sucessivas repetições com ligeira variação de parâmetros. O LabSis é integrado com o pacote InterSis, um software também desenvolvido no Laboratório de Geofisica Computacional da Unicamp, e que consiste de uma interface gráfica para programas de modelagem de dados sísmicos. Com auxílio do InterSis, é possível gerar um modelo geológico e exportá-lo para o LabSis onde o mesmo é utilizado nas suas várias funções. Uma outra possibilidade é a utilização do InterSis para a modelagem de dados sísmicos e transferi-Ios para o LabSis para tarefas de processamento ou imageamento. A importação de dados no formato Seismic Unix (SU), bem conhecido na comunidade geofisica acadêmica e profissional, faz com que o LabSis possa se comunicar sem dificuldades com o mundo externo, permitindo a utilização de dados gerados por outros softwares. LabSis é um software didático, desenvolvido primordialmente para o ensino e a pesquisa, com o objetivo de tomar possível o entendimento e a verificação, na prática, de conceitos teóricos expostos em sala de aula. Tais características fazem com que o LabSis seja um atraente pacote para ser utilizado em cursos de graduação e pós-graduação. Por ser um programa leve, o LabSis não requer grandes exigências de máquina (a não ser que o dado utilizado assim o exija). Finalmente, o caráter integrador do LabSis permite sua utilização como plataforma unificada paras várias aplicações, em particular na área de modelagem e imageamento de dados sísmicosAbstract: The Matlab package is a tool of widespread use in the academic environment, because of its advantages in simple direct programming, graphs and visualization tools. It allows initial implementations of algorithms and procedures very quickly in a series of applications. As a counterpar to the above good qualities, Matlab programs do not exhibit the computational efficiency that is found in typical programming languages (such as Fortran and C), as required for "final production codes". Such properties make the Matlab a package for "prototype codes". On a later stage, Matlab programs can be submitted to standard software engineering procedures, that contemplate a more adequate programming language for final use in practical problems. This characteristic of Matlab illustrates why it is so widely used in academia, especially for teaching and research purposes. In the specific case of the Laboratory of Computational Geophysics at Unicamp, a variety of Matlab programs have been developed in the last few years, mainly in the area of seismic data processing. Due to their very specific focus and lack of a common interface, the programs did not benefit from any conceptual unity that would allow more widespread application, even for users of the Laboratory. LabSis, developed in this thesis, appears as an integrator package of these functions, using the graphic tools of Matlab to create a simplified and intuitive interface for the user. LabSis is composed as a series of "wrapper functions", which make the bridge between the original algorithms and the final user. The employment of these wrapper functions frees the programmer from the task of altering the external functions that compose LabSis, maintaining the author's original program philosophy. The fact of being totally written in Matlab tums LabSis software an open source application, allowing any user to introduce new functions and programs. Since LabSis it is not compiled in any specific system (namely, it can be executed on any system where Matlab is installed), it also a multi-platform software. Built to be a package to include present and future functions, LabSis contains, in the current version, programs designed for modelling (using ray tracing, Bom and Kirchhoffmethods), NMO velocity analysis, computation of T - P transforms, amplitude versus offset (AVO) analysis, kirchhofftrue-amplitude migration and demigration. Visualization of results is always available by means of a tool that plots seismic data. The program allows the user to work simultaneously with several data sets, switching between them at any moment. The program is a graphical user interface (GUI) application. The user does not need to use command lines, however, that option exists, being useful for the case of successive repetitions with small variation of parameters. LabSis is integrated with the InterSis package, a software also developed at the Laboratory of Computational Geophysics of Unicamp, that consists of a graphic interface for seismic data modelling programs. With the aid of InterSis, it is possible to generate a geological model and export it to LabSis. Another possibility is to use InterSis to produce synthetic seismograms and transfer the datasets to LabSis for processing or imaging tasks. The possibility to import data in the Seismic Unix (SD) format, enables LabSis to communicate with the external world, allowing the use of data generated by other softwares. LabSis is a didactic software, specifically developed for teaching and research, with the aim of verifying in practice, many theoretical concepts exposed in the c1assroom. Such characteristics make LabSis attractive to Undergraduate and Graduate Programs that have geophysical data processing among their topics of interest. LabSis has not heavy requirements of computational speed or memory, unless the volume of data used demands it. LabSis integrated structure, makes possible its use as a small developrnent an communication platform to a wide range of usersMestradoReservatórios e GestãoMestre em Ciências e Engenharia de Petróleo[s.n.]Tygel, Martin, 1946-Portugal, Rodrigo de Souza, 1971-Cunha, Maria Cristina de CastroCosta, Jessé CarvalhoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de GeociênciasPrograma de Pós-Graduação não informadoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMarcolino, Cristiano da Silva20042004-10-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf146p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1599563MARCOLINO, Cristiano da Silva. LabSis: um ambiente para desenvovimento de aplicações sismicas Matlab. 2004. 146p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1599563. 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