断层解释是地震资料解释中的重要内容,目前的商用软件中大多只有人工交互解释功能。基于地震数据的三维断层自动识别是一个具有理论和应用价值的研究课题。地震资料中常常含有奇异值和各种噪声，影响数据的可视化效果，不利于断层识别。本论文分析了地震奇异值的特点，给出了奇异值剔除算法；运用边缘保持滤波和各项异性扩散张量滤波算法进行三维地震数据滤噪，取得良好的效果。基于地震剖面的断层解释中，需要确定断层柱的连接关系。论文应用最小生成树原理，实现了断层柱的自动连接。论文研究了基于断层柱的断层面生成算法，并针对这种断层面的特点，给出了特殊的光滑算法。相干体是断层解释中的核心技术，论文重点研究了三代相干体算法的特点，提出了基于特征结构的倾角逐级扫描相干算法，综合了第二代(C2），第三代（C3）相干体算法的优点，提高了相干计算的质量和对噪声的鲁棒性。算法中应用了快速计算技术，提高了相干计算的效率。论文介绍了蚁群算法的基本原理，研究了蚁群算法在断层自动追踪与识别中遇到的问题。讨论了参数设置，算法步骤等；利用块方向对蚂蚁的搜索路径进行约束，增强了算法的稳定性，提高了追踪质量。论文进行了断层面自适应组合技术研究，提出了基于曲线相似性的断层面组合方法，取得了较好的实验结果。