通過(guò)計(jì)算機(jī)編程快速讀取地震數(shù)據(jù)的方法論文
油氣資源的開發(fā)在國(guó)家發(fā)展中占有重要的地位，為了進(jìn)一步的促進(jìn)油田的生產(chǎn)穩(wěn)定，往往需要在開采前進(jìn)行地質(zhì)情況探測(cè)。地震采集則是一種深入挖掘油田開采潛力的勘探手段，在地震勘探的過(guò)程中，往往會(huì)產(chǎn)生大量的采集數(shù)據(jù)，對(duì)于這些數(shù)據(jù)的存數(shù)方式十分重要的。本文主要對(duì)地震數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)特點(diǎn)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)格式簡(jiǎn)要說(shuō)明，提出了一種利用計(jì)算機(jī)編程快速讀取地震數(shù)據(jù)的方法。
1地震數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)特點(diǎn)
地震數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)于我們一般所說(shuō)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不同，一方面，地震采集過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生十分龐大的采集數(shù)據(jù)，在一個(gè)區(qū)塊中采集數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生上百個(gè)TB;另一方面，地震采集數(shù)據(jù)與油田開發(fā)有著極為緊密的聯(lián)系，因此其對(duì)于數(shù)據(jù)精度的要求高，并且為了區(qū)分與其他數(shù)據(jù)，地震數(shù)據(jù)往往有行業(yè)獨(dú)特的數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)。
1.1地震數(shù)據(jù)的來(lái)源
地震數(shù)據(jù)主要來(lái)源于地震勘探過(guò)程，通常情況下，地震勘探主要包含了三個(gè)過(guò)程：野外采集過(guò)程、室內(nèi)地震資料處理過(guò)程以及地震資料解釋三個(gè)階段。采集得到的是最為原始的地震數(shù)據(jù)，而資料處理過(guò)程中得到的是經(jīng)過(guò)處理的地震數(shù)據(jù)，地震資料解釋階段往往數(shù)據(jù)較少。
野外采集過(guò)程中，勘探工作者往往會(huì)根據(jù)勘探計(jì)劃，將地震儀器放置在野外進(jìn)行數(shù)據(jù)采集勘探，這一時(shí)期產(chǎn)生的勘探數(shù)據(jù)是多種多樣的.，數(shù)量極為龐大，這些采集數(shù)據(jù)往往被存儲(chǔ)在地震磁帶之中，主要的地震數(shù)據(jù)包括有高程、坐標(biāo)等。
在資料處理過(guò)程中，相關(guān)工作人員往往會(huì)根據(jù)計(jì)算機(jī)對(duì)原始的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，繼而產(chǎn)生一些結(jié)果性的地震數(shù)據(jù)。
1.2地震數(shù)據(jù)的類型
在地震勘探的三個(gè)過(guò)程中，各自會(huì)產(chǎn)生不同類型的地震數(shù)據(jù)。在野外采集過(guò)程中，通常采用微測(cè)井方法進(jìn)行地表調(diào)查，所產(chǎn)生的地震數(shù)據(jù)包含有：原始數(shù)據(jù)盤、低降速帶解釋成果、圖形文件、施工設(shè)計(jì)、高程、坐標(biāo)等不同的類型。在地震資料處理過(guò)程中，通常會(huì)根據(jù)不同的處理流程產(chǎn)生不同類型的數(shù)據(jù)類型，在地震資料的皆是過(guò)程中，解釋人員根據(jù)地質(zhì)任務(wù)以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地震數(shù)據(jù)解釋，所產(chǎn)生的成果數(shù)據(jù)往往與上一個(gè)流程相差無(wú)幾。
1.2地震數(shù)據(jù)的格式
地震數(shù)據(jù)的格式往往以特定的記錄方式記錄在磁帶上，地震數(shù)據(jù)的格式最初包括有十幾種的格式，但隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，現(xiàn)階段用于地震數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的格式選擇往往只有SEG-D格式和SEG-Y格式兩種。通常情況下，SEG-D格式往往應(yīng)用在野外數(shù)據(jù)采集過(guò)程，作為原始數(shù)據(jù)的格式，而SEG-Y格式則是地震資料處理過(guò)程中的特定存儲(chǔ)格式，作為一種數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)。
SEG-Y格式分為四個(gè)部分：第一部分是以3200個(gè)字節(jié)組成的數(shù)據(jù)塊，主要是有關(guān)磁帶記錄的輔助信息，第二部分是二進(jìn)制文件頭400個(gè)字節(jié)組成的數(shù)據(jù)塊，記錄有采樣間隔、記錄長(zhǎng)度及格式碼等重要參數(shù)，第三部分是地震道數(shù)據(jù)，在磁帶上每一道表現(xiàn)為一個(gè)記錄，第四部分是結(jié)束標(biāo)記EOF或EOT。SEG-Y格式的道記錄分為兩部分，第一部分是地震道的道頭字，記錄了本道的有關(guān)信息、第二部分是地震道的樣點(diǎn)值。
3通過(guò)計(jì)算機(jī)編程快速讀取地震數(shù)據(jù)的方法
SEG-Y文件通常由文件頭文件和數(shù)據(jù)體兩個(gè)部分組成，數(shù)據(jù)體是訪問(wèn)和讀取的主體，其中包含了大量的地震數(shù)據(jù)，而頭文件是對(duì)文件的一種參數(shù)說(shuō)明，給文件的讀取提供必要的信息。文件頭總長(zhǎng)度分為字符型文件頭和二進(jìn)制文件頭，數(shù)據(jù)體則是由多個(gè)數(shù)據(jù)道組成。
3.1讀取文件頭
字符型文件頭的數(shù)據(jù)通常需要將其中的EBCDIC代碼轉(zhuǎn)換成ASCII代碼后就能夠正確顯示，因此常用的讀取方式就是建立兩種代碼的關(guān)系對(duì)應(yīng)碼。而對(duì)于二進(jìn)制文件頭的讀取則相對(duì)的復(fù)雜一些，這是因?yàn)槎M(jìn)制文件頭是由二進(jìn)制數(shù)據(jù)構(gòu)成，包括16位和32位兩種數(shù)據(jù)形式，在讀取的過(guò)程中要注意其存儲(chǔ)格式，工作站與計(jì)算機(jī)對(duì)文件頭的存儲(chǔ)迅速存在相反的情況。
對(duì)于二進(jìn)制文件頭的讀取流程如下：讀取400個(gè)字節(jié)的文件信息進(jìn)入內(nèi)存一一按照地址，從低到高的順序存放一一數(shù)據(jù)的存數(shù)位數(shù)一一轉(zhuǎn)換字節(jié)數(shù)。例如讀取一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，讀取第一個(gè)字節(jié)放入一個(gè)16位臨時(shí)整型數(shù)中，將整型數(shù)據(jù)左移8位，然后，再讀入下一字節(jié)，將其放入另一個(gè)16位臨時(shí)整型數(shù)中，最后，將臨時(shí)16位數(shù)按位或，得到16位微機(jī)格式的地震數(shù)據(jù)。
3.2讀取地震數(shù)據(jù)
通常情況下，數(shù)據(jù)體中的數(shù)據(jù)道都是以工作站的存儲(chǔ)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，與微機(jī)中的存儲(chǔ)格式存在差異，因此，需要將導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行高地位轉(zhuǎn)換。SEG-Y道數(shù)據(jù)的常用記錄形式為IBM浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)和IEEE浮點(diǎn)型兩種。以下簡(jiǎn)要介紹IBM浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)(32位)的存儲(chǔ)格式和讀取方法。
IBM浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)分為三個(gè)部分：符號(hào)位占1位，指數(shù)部分占7位，尾數(shù)部分占24位。其讀取方法為：順序讀入道數(shù)據(jù)一一4字節(jié)數(shù)據(jù)一一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(同文件頭的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式)一一32位數(shù)右移31，得到符號(hào)位，讀取出來(lái)保存。32位數(shù)與0x7f000000按位與，獲得浮點(diǎn)數(shù)指數(shù)部分，保存;將32位數(shù)與0x00ffiff按位與，獲得浮點(diǎn)數(shù)位數(shù)部分，保存。其中格式轉(zhuǎn)換可以通過(guò)類conversion實(shí)現(xiàn)，conversion的定義如下：
class conversion
{shortchar2int(char*array);//將工作站上的整型數(shù)轉(zhuǎn)換為微機(jī)格式
voidint2shortdat，char*array);//
將微機(jī)上的整型數(shù)轉(zhuǎn)換為工作站格式
floatIBM2PC(char*array);//將IBM浮點(diǎn)九轉(zhuǎn)換為微機(jī)格式浮點(diǎn)數(shù)
voidPC2IBM(floatdat，char*array);//
將微機(jī)上的浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為IBM浮點(diǎn)數(shù)}
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