传统海上三维地震资料采集时,所采用的拖缆观测系统是线性、单方向、窄方位的,因此所采集到的地震资料难以适应深水区复杂地质构造清晰成像的要求。为满足对目标区的资源评价、寻找有利勘探目标和提高勘探钻井成功率的需要,亟待改善该区地震资料品质。为此,从窄方位采集方式发展到多方位、宽方位、富方位,最终发展到全方位的环形观测系统采集方式。环形全方位观测系统采集方式大大增加了地震资料的方位角信息,能够较好地反映地下构造,提高了成像质量,并且对相干噪声和多次波的压制效果也较好。本文在调研大量文献的基础上,介绍了海上采集观测系统的发展历程,并对海上常规观测系统的参数及其评价方法进行了总结,进而对单船环形全方位观测系统进行研究,通过参数试验,总结出各参数对环形观测系统的影响；并且通过对面元属性分析和数字处理,给出环形设计评价因子,用来定性评价环形观测系统的优劣,最后结合弯曲高度的概念来优化各参数。环形观测系统主要有两种类型：螺旋型观测系统和大丽花观测系统,本文主要研究螺旋型观测系统。通过上述环形设计评价因子的研究,形成了一套定性评价环形观测系统的理论方法,对今后国内在海上环形观测系统研究上具有一定的理论指导意义。