近年来,随着石油天然气资源战略意义逐渐重要,深海石油天然气勘探逐渐成为了世界的焦点。目前,深水区域油气地震勘探的核心技术(软件、装备等)仍然高度依赖进口,其中,海洋地震定位技术是海洋地震勘探的重点,美国、法国和英国等国家已经拥有成熟的海洋地震定位软件,如SeaProNav 综合导航系统与Gator II 综合导航系统等,同时具备单船与多船导航定位功能。随着我国对海洋地震勘探的逐渐重视,越来越多的学者开始对海洋地震定位技术进行了研究。现阶段主要集中在单船三维地震勘探定位中各网络节点的计算、精度分析以及定位结果评价等方面,而双船地震定位技术后数据处理在国内研究相对较少。广州海洋地质调查局在上世纪80年代就开展了双船折射/广角反射地震勘探,但是整套的数据采集软件ORCA与定位后处理软件sprint全部来自国外,技术垄断与高昂的服务费,严重影响与制约着我国石油天然气在国际上的竞争力,双船地震定位数据后处理算法研究具有重要的意义。双船地震定位技术主要是在海洋地震勘探过程中,利用船上搭载的DGPS、RGPS与声学等装备获得的定位数据,通过平差的方法,计算出每个炮点时刻拖缆上检波器组节点的坐标,其精度将直接影响海上作业地震成像的质量,因此,双船地震定位数据处理显得尤为重要。双船地震定位过程中因为仪器或是人为操作等因素的影响,造成观测数据的错误或是数据中含有较大的误差;此外,由于受到洋流等各种海况的影响,拖缆在海洋中每个时刻形状变化较大,在几千米长得拖缆上,误差的积累将会造成地震检波器节点坐标中存在着较大的误差,如何选择一种合适的算法,使得拖缆最弱点的坐标偏差趋于最小,是本文研究的重点。 论文研究的主要内容与成果如下:确定双船地震定位坐标框架,将WGS84椭球面的地心大地坐标经UTM投影到平面。基于双船地震定位过程中数据量巨大,设计相对位置关系投影转换复杂,本文中重点研究各种设计相对位置关系的投影变形,结合各种观测传感器精度与定位精度进行分析,说明这种变形时可以忽略的,本文中采用椭球面上的设计距离与角度代替投影面上的距离与角度。此外,对原始的P2/94中的各种观测数据进行改正,如罗盘的磁偏角改正,电罗经的真方位角改正等。从双船地震观测的定位原始数据处理出发,提取相应的定位观测数据,通过数据预处理方法对观测值进行有效的质量控制。本文中重点研究了双船地震定位数据的粗差探测、滤波方法与插值等预处理算法,通过各种参数控制,对比各种算法的优点与缺点,并找出各种不同类型数据最适合的预处理算法。针对双船地震定位数据处理中的实际问题,研究相应数据后处理方法。主要研究了无定向符合导线最小二乘平差的原理,并将其应用到电缆罗盘平差过程中。并研究了拖缆拟合方法,主要是圆弧拟合与多项式拟合方法,并从拟合效果与计算速度进行了对比分析,计算地震检波器节点坐标。基于双船地震定位过程中没有外部的检核条件,本文中采用误差椭圆对拖缆上罗盘的定位精度进行了分析。将得到的检波器节点坐标按照P1/90格式进行输出。将算法结果与国外sprint软件计算结果对比,分析其定位精度。最后,总结了论文的主要工作和研究成果,对论文中没有解决的问题和未来的发展方向进行了展望,指出了今后需要进一步研究的主要问题。