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高密度三维采集可以帮助解决地质构造复杂地区的精细勘探问题，其中观测系统设计是一项关键技术。文章基于马厂构造的地质构造特点，设计了小道距、小炮点距、小接收线距和小激发线距的观测系统，并根据目标区实际地质构造特点，采用可变面元方式进行数据采集。高密度观测系统的特点是物理点密度较大，覆盖次数高，炮检距分布均匀。实际应用表明，采用高密度三维采集观测系统采集的资料，信噪比和分辨率较老资料有显著提高，特别是中、深层资料的信噪比得到了明显改善。通过对IMAGE SYSTEM一起的联机应用，达到了高密度采集的设备要求。