人机交互解释软件是应用层软件，需要底层系统软件的支持。这些系统支持软件包括：操作系统、数据库系统、用户界面和图形库。

4.2.3.1 操作系统

操作系统(operating system简称OS)是和硬件联系在一起的最底层的软件系统，是所有上层应用软件和硬件的接口，它的作用是：

1)对存储资源进行管理，例如为程序分配存储空间；管理内存交换区和内存页；程序终止时归还存储等。

2)对外部设备资源进行管理，例如对磁盘的管理(分区、读、写)；读、写磁带；打印文件的驱动和终止；监视设备动态等。

3)进程管理，为用户提供多用户工作环境；调度多道程序并行运行。

4)为用户提供上机操作命令，例如登录进入系统；建立文件、查询文件；编译命令；启动程序执行等。

在微机上，目前最流行的操作系统是DOS CCDOS、PC/MS-DOS等，其中CCDOS是DOS是中文版。这些都是单用户操作系统，只有PC/MS-DOS3.1以上版本的才有多用户环境。

在工作站上运行的操作系统很多，主要有CMS操作系统和UNIX操作系统。VMS操作系统是在DEC工作站上使用，而UNIX操作系统因为是用高级语言C编写的，功能强，便于移植，故运行比较广泛，是目前最流行的操作系统。在Sun工作站、IBM工作站、SGI工作站以及Mips工作站，还有一些高档微机或大型机上都使用UNIX，但是各公司的UNIX操作系统又有所不同，在UNIX操作系统家族中现有SGI IRIX、AIX、UNIX SYSTEM V、Sun OS、Solaris、HP-UX、SCO UNIX等系统。这些操作系统都是多用户工作环境，同时对硬件资源有更强的管理能力，更适合解释系统的需要。

4.2.3.2 数据库系统

数据库系统(DBS)是具有管理数据库功能的软件系统。

4.2.3.2.1 数据库系统组成

数据库系统包括数据库、数据库管理系统和支持系统3部分。

数据库 这是按一定组织方式存储在一起的相互有关系的数据集合。其特点是数据可以共享，冗余度小，能够满足不同用户和多种应用的需要。

数据库管理系统 这是数据库系统的核心部分，是用户与数据库之间的接口，它提供了对数据库进行管理的功能。数据库管理系统包括对数据库的描述语言及翻译程序、操作(或叫查询)语言及编译程序、管理例行程序。具有对数据库的定义、描述、建立、管理、维护与通信等功能。

支持系统 数据库系统要在操作系统的支持下运行它的最底层的系统，例如操作系统的带、盘输入、输出管理等。

4.2.3.2.2 数据模型结构

根据所管理的数据对象之间的相关性不同，可以构造成不同的数据结构模型。通常将数据结构模型分为层次模型、网状模型和关系模型。

1)层次模型：具有树状结构，层次清楚，关系简单。

2)网状模型：所表示的数据关系错综复杂。

3)关系模型：数据关系归结为满足一定条件的二维表格(数据间具有行、列关系)，结构简单、紧凑，有较小的冗余度，程序和数据的独立性较高，是目前大、中型机上的主流。

4.2.3.2.3 国内常用数据库

目前国内市场上见到的在微机上运行的数据库有dBase、FoxBase等，在工作站上有Oracle、Informix、Sybase、Ingres、Finder、Progress、Empress、Unify等数据库。

解释系统中用上述数据库管理系统，可对大量的地震、测井、地质数据和图件进行存储和管理，使用起来简单方便，直观有效。现在LANDMRK、GEOQUEST、WESTERN、CGG 等公司的解释系统普遍采用Oracle关系数据库。

4.2.3.3 用户界面

用户界面是计算机系统的一个重要组面部分，它是一种实现人—机交互作用的计算机环境。所谓人机交互作用是指人(用户)为完成一定的任务与计算机之间进行的通讯和对话。人机交互的内容主要是复杂的信息交换，这包括：用户向计算机输入数据；用户通过人机交互工具(例如键盘、鼠标器、图形输入板等)向计算机传递控制信息，操作应用程序；计算机向用户反馈信息(包括执行状态信息、揭示信息)。人机交互作用是通过物理界面(人机交互工具)和软件界面(操作系统、应用软件等)实现的。

在交互工作站上，有一个友好的用户界面是很重要的。最初的用户界面是采用字符菜单形式，后来增加了一些用图形表示的图示符号(图符)。

20世纪70年代中期以后形成了以窗口(Windows)、图符(Icons)、菜单(Menus)和定位指示装置(Pointing devices)为基础的WIMP用户界面设计技术，奠定了目前图形用户界面(GUI)的基础。图形用户界面是由窗口、图符、按钮等图形对象和文本组成的，用户通过对这些图形对象的操作来对应用系统进行操作。图形用户界面提供了一个熟悉的、一致的和更直观的图形环境，操作方便，控制灵活，深受用户欢迎。当前图形用户界面的设计编程标准较多，有WINDOWS、OS/2、CUA、Macintosh、Motif、Open Look等，石油技术开放软件合作组织在软件集成平台规范中要求：在POSC标准尚未出台前，图形用户面必须遵循OSF/Motif标准。

图形用户界面是建立在窗口系统之上的，选择标准窗口系统也加强了应用软件的可移植性。

目前，微机上使用的Windows3.0或更高版本是一个提供菜单设计和交互图形显示的子程序，功能很强。在工作站上有两种窗口系统：一种是在SUN工作站上运行的Open Window系统；另一种是在HP、DEC、Mips等工作站上运行的X Window系统，这是美国开放软件基金会(OSF)支持开发的。它们的窗口管理功能、图形功能都很强，都可以在解释系统上使用。

所谓窗口系统，就是由服务器(server)的程序控制图形屏幕，将屏幕划分成一个一个的小矩形区，这个小矩形区就称为窗口。在每个窗口内，可以做不同的事情，在这个窗口中作解释，在另一窗口可以绘图或加载数据，这样就把一个屏幕变成了几个屏幕来使用。

屏幕上窗口的大小是任意的，窗口的个数也是任意的。窗口可以随意移动，不同的窗口可以互相重叠。暂时不用的窗口可以缩到最小，同时再展开。窗口可随时建立，也可以永久地从屏幕上去掉。窗口系统的特点还在于，它不再只是一个绘图的软件包，而且还提供了很强的控制功能，使用户方便地在屏幕上进行菜单操作和控制。

X Window系统是一个不依赖硬件的软件包，所以可移植性很强，从工作站(Sun、DEC、HP、RISC 6000)到大型机(Convex、Cray等)都可安装。X Window 的另一个特点是面向网络，窗口中的图形可以通过网络传输到其他工作站上显示。由于X的种种优点，已使它成为公认的工业标准。

Open Window系统的窗口能力、图形能力都是相当强的，但由于它不能面向网络，在竞争作为标准时失败。在SUN工作站，它是随设备安装的，若要安装X Window/Motif，则需另加费用。

4.2.3.4 图形软件包

计算机绘图广泛应用于各个领域，地震解释也在其中。解释的对象是各种图形资料(如地震时间剖面、时间切片等)，解释的成果也是各种图件(如构造图、等厚图、沉积环境图等)。在计算机的屏幕上制作并显示出这些图件，是由一套绘图软件来完成的。

目前LANDMARK解释系统中有一套ZYCOR公司的绘图软件包，它提供了绘制工区底图、等值线图、地质横剖面图、地质模型等图形功能，是一个地震地质领域中的应用图形软件包。在GeoQuest的解释系统上原来也采用ZYCOR绘图包，现在改用Radian公司的CPS-3计算机作图系统。CPS-3绘图软件是建立在OSF/Motif图形用户界面的基础上，提供了底图绘制、地震数据展点、数据网格化、等值线作图、网格运算、交互编辑等值线(网格数据、控制点数据及断层)、计算断面等值线、二维和三维显示等功能。CPS-3 绘图软件可以在SGI、IBM、SUN、HP等多种工作站及以UNIX为基础的386/486工作站上运行。另外，Dynamic公司开发的图形软件，其三维图形很不错。市场上还有许用于工程制图、服装设计等绘图应用软件包。

上述这些图形软件包虽然应用领域不同，但是基本绘图操作都是共同的，即由画点、线、圆、字符的操作组成，所以国际标准组织提出一个标准的，所有应用软件包都可使用的图形核心系统GKS(graphical kernel system)作为应用图形软件包的核心，使应用软件的开发者免于开发最底层的程序工作量，而且使应用图形软件包有较好的可移植性。

4.2.3.4.1 图形核心系统提供的功能

①生成图形图元，包括画点、线、写字符、涂色等基本图元；②图形输入，将机外的图形输入到系统中，供观察、分析；③进行图形的组合、分解和运算，由简单图形生成复杂图形，将复杂图形分解成简单图形，而且能缩放、旋转等；④进行图形的输入/输出管理，即与图形软件的接口。

4.2.3.4.2 几种常见的图形软件包

GKS 图形库 这是ISO 2D 标准的由标准 FORTRAN和C 语言软件包组成的图形库。三维图形正在开发，在输入处理方面还未能与X窗口环境很好地集成在一起。

Plot10 图形包 这个图形软件包开发得很早，DEC、CYBER 机上均使用过这个软件包，SIDIS解释系统也曾使用这个图形包。

GL(IRIS Graphics Library)图形库 这是由SGI 开发的一个具有450 种功能的实时交互式三维图形库。用户通过它可以方便地进行二维或三维建模、移动、几何变换、像素和帧缓冲器操作、隐面消除、光线处理、明暗处理、反走样处理、背景阴影生成、透明处理、纹理绘图等。它为视景处理提供了最佳途径。

Open GL 图形库 这是SGI 在GL 基础上进一步发展的图形库。Open GL 由7个模块组成：显示清单；鉴别器；光线处理；光栅化；每点象素操作；帧缓冲区；象素库。Open GL在硬件、窗口和操作系统方面是互相独立的，其最底层为图形硬件，第2层为操作系统，第3层为窗口系统，第4层为Open GL，第5层为应用软件。Open GL具有软件可移植性。

XGL 图形库 这是Sun Microsystem Computer Corporation(SMCC)公司开发的富有特色的二维/三维图形库。它非常适合那些需要尽可能快的图形，且拥有一种能控制数据显示的应用软件，同时不可能使用图形界面的用户使用。它主要供ECA、MCAD、动画制作、模拟、分子模型、地理信息系统等领域中的应用软件开发人员和研究人员使用。XGL 与 Open Windows版本3兼容，支持GX、Turbo GL plux、GS和SPARCstation ZX工作站，提供24位真正彩色透视、平面和Gouraud阴影，光源数量没有限制，支持非均匀有理B样条(NURBS)，以获得平滑而逼真的曲面。

PHIGS/PEX 图形库 这是DEC 公司开发的由标准 FORTRAN 语言编程的 ISO 2D和3 D标准的图形库。PHIGS是描述三维设计层次结构的实体数据库系统，具有抽象显示能力。它主要应用于机械CAD设计，可运用各种图形技巧去显示高度有序而且可预知的数据。PEX是X Protocol的扩充，它提供更高级图形功能并优化X Server的3 D图形性能。

Sun PHIGS 图形库 这是SMCC 开发的一种为显示表基图形用户设计的图形库。它主要供MCAD和AEC领域中的应用软件开发人员和研究人员使用。该软件与Open Windows版本3.2兼容，持PEX协议，包括很多PHIGS PLUS特性，如明暗人布、平面和Gouraud阴影、24位真正彩色、深度插入、支持非均匀有理B样条(NURBS)、提供双缓冲。

AVS(advnce visualization system)图形软件 这是Stardont 公司开发的图形软件包，它具有高效的三维可视化显示，系统开放和支持高、低各种不同机型的特点。该软件在UNIX操作系统环境中运行，它的二维显示直接建立在X Window系统上，而它的三维显示因机型不同可建立在GL、PHIGS/PEX等图形软件之上。AVS的三维显示功能、高超的可视化计算技术全部包含在所提供的400多个模块中，为程序员建立了良好的开发环境。

窗口系统提供的图形子程序库 这包括 X Window系统和Open Windows系统的图形库，其2D图形功能都不错。这些图形子程序库所提供的许多基本的二维图形图元是窗口系统图形和其他需要对屏幕上图形进行低层控制的应用程序的基础。