在石油勘探的整个过程中，地震资料采集是非常重要的第一步，它直接影响着后续工作的准确、顺利完成。在资料采集过程中对目的工区的观测系统设计，又是重中之重。好的观测系统设计可减轻大量的、不必要的工作量，更能减少在地质勘探方面不少的经费开支；同时较好的观测系统设计也可使工作人员对该工区的地质情况有更详细的了解和掌握；使得解释人员通过采集来的资料，对工区有更准确的解释和更精确的判断等。随着油气勘探程度的增加，勘探难度不断加大，地震勘探正面临诸多挑战，一方面精细的地质目标（尖灭、小幅度构造、小断层等）要求地震采集的精度尽可能地高，另一方面，随着地震勘探程度的日益加深，在地震资料的采集过程中，面临越来越多的村庄、城镇、渔池等大型障碍物。在这些区域施工，不得不采取偏移、特观等方法。本文从观测系统的基本属性出发，分析目前主流观测系统的优缺点，并针对城区障碍物的分布，结合地质任务、采集目标的需求，利用高精度卫星照片室内进行预设计，在城区三维观测系统设计中提出物理点优化调整的方法，形成不规则三维观测系统。对设计的观测系统进行反复调整，通过系统的试验，从资料品质、生产可行和安全等综合考虑，在保证安全距离、选择合适药量的前提下，充分利用各障碍物区域内的广场、绿地布设炮点。然后到现场实地勘查，并实时分析调整观测系统，研究如何保证障碍区的有效接收和安全激发，综合考虑地上、地下因素确定技术方案，进而在障碍区得到预期的地震资料。