油气地震勘探采集变观设计是地震采集工程技术方案实施的必要环节,它涉及地球物理、数学、计算机图形学、并行计算技术等多学科领域,在野外地质采集工程现场普通计算机环境下,变观设计的高效是实现高密度、高精度地震勘探采集的关键。地震勘探变观设计中,SPS数据、面元分割、卫星图像的精准校正和属性绘制技术是决定变观设计乃至地震勘探效率的关键。现阶段,基于海量数据和高效采集的地震勘探方法成为了地震勘探采集的主流方法,但现行的地震变观设计软件已经无法满足现阶段地震勘勘探的需求。为了提高地震勘探变观设计的效率,本文从上述四个决定因素方面进行研究。首先重点解剖了SPS数据格式,提出了海数据量SPS数据快速定位方案和自适应三维地震测网面元自动分割及属性并行计算技术,建立了处理流程。其次提出了面向地震采集变观设计的图像处理技术,建立了卫星图像精校正及坐标配准与图像增强的处理流程。最后提出了图层组织理念,采取插值与抽稀技术,并利用多线程并行处理,实现观测系统高效显示与分析,并形成了工程应用流程。利用开放的S软件平台所提供的插件技术,实现了以上研发技术的集成。本文在自适应面元分块并行计算、基于卫片配准与精校正的变观设计、多图层观测系统属性多线程并行处理技术等方面提出了创新性的方法。通过野外实践,证实了方法的可行性,解决了大数据量、多类型数据及多种图形图像的高效存储、处理与显示等问题,实现了普通计算机上进行的基于海量数据前提下的复杂地震采集变观设计。