SEGY地震數(shù)據(jù)格式解析及轉(zhuǎn)換方法
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1、SEG-Y 地震數(shù)據(jù)格式解析及轉(zhuǎn)換方法 王 增 波 * 李 雁 鴻 趙 劍 陳 繼 紅 錢(qián) 忠 平 (東方地球物理公司物探技術(shù)研究中心 ,河 北 涿 州 072750) 摘 要 王 增 波 ,李 雁 鴻 ,趙 劍 ,陳 繼 紅 ,錢(qián) 忠 平 .SEG-Y 地震數(shù)據(jù)格式解析及轉(zhuǎn)換方法 .物 探 裝 備 ,2012,22(3):177~182 SEG-Y 格 式 是 SEG 學(xué)會(huì)所制定的一種標(biāo)準(zhǔn)地震數(shù)據(jù)記錄格式 。 嚴(yán) 格 按 照該標(biāo)準(zhǔn)生成的 SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,稱(chēng) 之 為 標(biāo) 準(zhǔn) SEG-Y 數(shù) 據(jù) ;而沒(méi)有嚴(yán)格按照該標(biāo)準(zhǔn)生成的 SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,稱(chēng) 之 為 非
2、 標(biāo) 準(zhǔn) SEG-Y 數(shù) 據(jù) 。 為 了 能 解 析 和 轉(zhuǎn) 換 這 些 SEG-Y 格式的地震數(shù)據(jù) ,本文給出了全面 、有效的解析方法及不同地震數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換方法 。 關(guān) 鍵 詞 地 震 數(shù) 據(jù) 格 式 數(shù)據(jù)的解析與轉(zhuǎn)換 SEG-Y ABSTRACT WangZengbo,LiYanhong,ZhaoJian,ChenJihongandQianZhongping.Analyticalmethodandconversionmethodfor SEG Ydata.EGP,2012,22(3):177~182 SEG-Yformatisastandardrecord
3、ingformatofseismicdataconstitutedbytheSEGInstitute.TheSEG-Ydata generatedstrictlyinaccordancewiththisstandardarecalledthestandardSEG-Ydata.ButotherSEG-Ydatathat arenotgeneratedstrictlyinaccordancewiththisstandardarecalledthenon-standardSEG-Ydata.Inthispaper,in ordertoanalyzeandconverttheseseismicdat
4、aofSEG-Yformat,comprehensiveandeffectiveanalyticalmethodand conversionmethodbetweendifferentseismicdataformatareintroduced. Keywords SEG-Y,non-standard,analysis,conversion,seismicdataformat 據(jù) 格 式 。 系 統(tǒng) 一 般 是 通 過(guò) 輸 入 程 序 先 把 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 成 系 統(tǒng) 內(nèi) 部 格 式 數(shù) 據(jù) 之 后 再 作 處 理 ;或 通 過(guò) 輸 出 程 序 把 內(nèi) 部 格 式 數(shù) 據(jù) 輸
5、 出 成 SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,以 便 輸 引 言 0 SEG-Y 格 式 不 僅 是 地 震 勘 探 采 集 的 數(shù) 據(jù) 格 式 , 而 且 也 是 一 種 通 用 的地震數(shù)據(jù)交換格式 。 處 理 、解 釋 系 統(tǒng) 一 般 都 支 持 SEG-Y 地 震 數(shù) 據(jù) 格 式 的 加 載 與 輸 出 ,不 同 系 統(tǒng) 之 間 可 以 借 助 SEG-Y 格 式 的 地 震 數(shù) 據(jù) 來(lái) 共 享 和 交 流 成 果 。 SEG-Y 標(biāo) 準(zhǔn) 文 檔 描 述 的 文 件 頭 信 息 和 道 頭 信 息 是 兩 個(gè) 字 節(jié) 短 整 型 或 者 是 四 個(gè) 字 節(jié) 的 整 型 。 然 而 ,不 同
6、的 系 統(tǒng) 對(duì) 其 生 產(chǎn) 的 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 做 了 擴(kuò) 充 , 有 的 定 義 了 一 個(gè) 字 節(jié) 的 信 息 ,有 的 定 義 了 四 個(gè) 字 節(jié) 的 浮 點(diǎn) 類(lèi) 型 信 息 ,還有的把本該放在規(guī)定 位 置的信 息 放 在 了 別 的 位 置 上 ,這 就 產(chǎn) 生 了 非 標(biāo) 準(zhǔn) SEG-Y 數(shù) 據(jù) 。我 們 把 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 內(nèi) 容 正 確 提 取 的 過(guò) 程 ,稱(chēng) 為 解 析 。 處 理 、解 釋 系 統(tǒng) 一 般 都 有 自 己 內(nèi) 部 的 地 震 數(shù) 據(jù) 格 式 ,如 :CGG、OMEGA 等 處 理 系 統(tǒng) 內(nèi) 部 使 用 的 數(shù) 入 到 其 它 系 統(tǒng)做進(jìn)一步處
7、理或解釋 。 這 里 的 輸 入 、 輸 出 過(guò) 程 就 是 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 與 另 一 種 數(shù) 據(jù) 格 式 之 間 的 轉(zhuǎn) 換 過(guò) 程 。 本 文 介 紹 的就是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和 非 標(biāo)準(zhǔn) SEG-Y 格 式 進(jìn) 行 靈 活 解 析 ,以 及 與 不 同 數(shù) 據(jù) 格 式 之 間 方 便 、直 觀(guān) 地 轉(zhuǎn) 換 方 法 。 1 SEG-Y 文 件 文 件 結(jié) 構(gòu) SEG-Y 格 式 的 數(shù) 據(jù) 既 可 以 記 錄 在 磁 盤(pán) 上 ,也 可 以 按 數(shù) 據(jù) 塊 形 式 記 錄 在 磁 帶 上 。對(duì) 于 記 錄 在 磁 帶 介 質(zhì) 上 的 SEG-Y 文 件 來(lái) 說(shuō) ,其 前 面 是 128
8、 字 節(jié) 的 ASCII字 符 組 成 的磁帶標(biāo)簽記錄塊 ,這 個(gè) 記 錄 塊 是 可 選 的 ;下 一 個(gè) 是 3200 字 節(jié) 的 記 錄 塊 C 卡 ;后 面 是 1.1 * 王 增 波 ,男 ,1978年 出 生 ,工 程 師 。2002年畢業(yè)于石油大學(xué)(華 東)計(jì)算機(jī)及應(yīng)用專(zhuān)業(yè) ,現(xiàn)從事地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)及軟件的開(kāi)發(fā)工作 。 400字 節(jié) 的 記 錄 塊 二 進(jìn) 制 文 件 頭 (見(jiàn) 圖 1),二 進(jìn) 制 文 件 頭 后 面 為 可 選 的擴(kuò)展文本文件頭 ,由 0 個(gè) 或 多 個(gè) 3200字 節(jié) 擴(kuò) 展 文 本 文 件 頭 記 錄 組 成 ;最 后 是 數(shù) 據(jù) 道 記
9、錄 塊 ,每 個(gè) 數(shù) 據(jù) 道 記 錄 前 面 為 一 個(gè) 240 字 節(jié) 的 道 頭 描 述 、后 面 為 地 震 數(shù) 據(jù) 樣 點(diǎn) 值 。 磁 盤(pán) 文 件 的 結(jié) 構(gòu) 除 了 沒(méi) 有 最 前 面 128字 節(jié) 的 磁 帶 標(biāo) 簽 記 錄 塊 ,其 余 與 磁 帶 的 基 本 一 致 。 解 析 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 時(shí) 的 注 意 事 項(xiàng) 新 修 訂 的 SEG-Y 標(biāo) 準(zhǔn)(修 訂 版 本 1)規(guī) 定 ,數(shù) 據(jù) 可 以 包 含 擴(kuò) 展 文 本 文 件 頭 ,該文件 頭在二進(jìn)制卷頭 記 錄 后 、第 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) 道 記 錄 前 ,可 以 用 ASCII 或 EBCDIC 編 碼
10、 記 錄 ,能 提 供 擴(kuò) 展 的 空 間 并 以 靈 活 定 1.2 圖 1 標(biāo) 準(zhǔn) SEG-Y 文件的字節(jié)流結(jié)構(gòu)圖 義 的 方 式 來(lái) 記 錄 與 數(shù) 據(jù) 文 件 有 關(guān) 的 信 息 ,同 時(shí) 還 規(guī) 定 文 件 的 C 卡部分也可以用 ASCII編 碼 記 錄 。 由 于 新 舊 標(biāo) 準(zhǔn) 有 些 差 別 ,解 析 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 時(shí) ,對(duì) 文 本 文 件 相 關(guān) 的 內(nèi) 容 要 具 體 分 析 和 處 理 。 新 SEG-Y 標(biāo) 準(zhǔn)(修 訂 版 本1)規(guī) 定 ,SEG-Y 格 式 支 持 可 變 長(zhǎng) 度 的 數(shù) 據(jù) 道 ,二 進(jìn) 制 文 件 頭 記 錄 的 樣 點(diǎn) 數(shù)
11、允 許 與 道 頭 記 錄 的 樣 點(diǎn) 數(shù) 不 同 ,道 頭 中 記 錄 的 樣 點(diǎn) 數(shù) 為 可 變 的 。 在 解 析 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 時(shí) 要 注 意 判 斷 其 是 否 為 變 道 長(zhǎng) 數(shù) 據(jù) ,如 果 是 ,則 要通過(guò)每一道的道 頭 中 記 錄 的 樣 點(diǎn) 個(gè) 數(shù) 來(lái) 確 定 道 長(zhǎng) 和 樣 點(diǎn) 個(gè) 數(shù) 。對(duì) 于 普 通 的 SEG-Y 數(shù)據(jù)信息瀏覽 程 序 ,由于可變道長(zhǎng)的 數(shù) 據(jù) 不 能 隨 機(jī) 存 取 ,就會(huì)因?yàn)橹苯佣ㄎ坏?一 道后而 導(dǎo) 致 其 它 道 的 位 置 錯(cuò) 誤 ,所 以 要 瀏 覽 變 道 長(zhǎng) 數(shù) 據(jù) ,就 要 對(duì) 任 意 道 數(shù) 據(jù) 位 置 信 息 做 相 關(guān)
12、的 處 理 。 端)的 ,否 則 就 是 BigEndain(大 端 )的 。 通 常 PC 機(jī) 是 LittleEndian 的 ,而 SUN 工 作 站 是 BigEndain 的 ,網(wǎng) 絡(luò) 字 節(jié) 序 規(guī) 定 也 是 BigEndain的 。 下 面 舉 例 介 紹 short類(lèi) 型 數(shù) 值 在 內(nèi) 存 中 以 Big Endain、LittleEndian的 表 示 。 對(duì) 于 shortnValue=1;∥十 六 進(jìn) 制 0x0001 BigEndain表 示 為 : 低 地 址 高 地 址 LittleEndain表 示 為 : 低 地 址 高 地 址
13、 判斷機(jī)器 字 節(jié) 序 的程序代碼如下 : boolisBigEndian(){ shortnValue = 0x0001; SEG-Y 格 式 解 析 基 礎(chǔ) 2 2.1 SEG-Y 字 節(jié) 序 SEG-Y 標(biāo) 準(zhǔn) (修 訂 版 本 1)規(guī) 定 ,所 有 的 二 進(jìn) 制 值 都 被 設(shè) 定 為 應(yīng) 用 “BigEndian”(大 端 )字 節(jié) 排 序 方 式 。在 組 成 一 個(gè) 數(shù) 字 的 這 些 字 節(jié) 中 ,最 高 位 字 節(jié) (含 有 符 號(hào) 位 )寫(xiě) 在 最 靠 近 文 件 開(kāi) 始 的 位 置 ,最 低 位 字 節(jié) 寫(xiě) 在 最 靠 近 文 件 結(jié) 尾 的 位 置
14、。解 析 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 時(shí) , 理 解 字 節(jié) 序 十 分 重 要 ,通 常 稱(chēng) 作 正 序 和 反 序 。 計(jì) 算 機(jī) 的 基 本 存 儲(chǔ) 單 元 是 字 節(jié) ,其 保 存 一 個(gè) 字 節(jié) 內(nèi) 容 ,并 且 對(duì) 應(yīng) 一 個(gè) 地 址 。 對(duì) 于 大 于 十 進(jìn) 制 255 (0xff)的 整 數(shù) ,要 用 到 多 個(gè) 存 儲(chǔ) 單 元 。 存 儲(chǔ) 單 元 的 地 址 總 是 由 低 到 高 排 列 ,對(duì) 于 多 字 節(jié) 的 數(shù) 值 ,如 果 先 unsigned char * p = (unsigned char * ) (&nValue); returnp[0]! =0x0
15、1;} 函 數(shù) 返 回 值 是 真 ,則 代 表 運(yùn) 行 程 序 的 機(jī) 器 字 節(jié) 序 是 BigEndain,否 則 是 LittleEndain字 節(jié) 序 。 SEG-Y 字 節(jié) 交 互 因 為 SEG-Y 標(biāo) 準(zhǔn) (修 訂 版 本 1)規(guī) 定 使 用 Big Endain字 節(jié) 記 錄 數(shù) 據(jù) ,如 果 應(yīng) 用 (用 戶(hù) )程 序 的 機(jī) 器 字 節(jié) 序 是 LittleEndain,則 要 對(duì) SEG-Y 數(shù) 據(jù) 增 加 一 步 字 節(jié) 交 換 處 理 ,才 能 讓 機(jī) 器 正 確 地 識(shí) 別 LittleEn- dain字 節(jié) 序 。 字 節(jié)交換 就是對(duì)多字節(jié) 的
16、數(shù)值 ,進(jìn) 行 高 低 字 節(jié) 2.2 見(jiàn) 到 的 是 低 位 的 字 節(jié) 值 ,則 系 統(tǒng) 是 LittleEndian(小 1 0 0 0 0 0 0 1 IEEE浮點(diǎn)數(shù)格式的數(shù)值=(-1)s2(e-127)(1f.)。 的 逐 一 互 換 。 對(duì) 于 SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,一 般 有 2 字 節(jié) 、4 字 節(jié) 、8字 節(jié) 三 種 。 下 面 的 函 數(shù) byteSwap4 就 是 對(duì) 4字 節(jié) 內(nèi) 容 的 交 換 處 理 : voidbyteSwap4(char *pData,intnNumber) { in
17、tnLength = nNumber*4; for(inti=0;i<nLength;i=i+4) { swap(pData[i],pData[i+3]); swap(pData[i+1],pData[i+2]);} } 其 中 ,S 是 符 號(hào) 位 (若 是 1則 為 負(fù) 數(shù) );e = 所 有 C 的 二 進(jìn) 制 值 (指 數(shù));f = 所 有 Q 的 二 進(jìn) 制 值 ;且 0 < e < 255。 數(shù) 據(jù) 樣 點(diǎn) 值 轉(zhuǎn) 換 程 序 如 下 : voidibm2ieee(int *pIn,float *pOut,int nLength) {for (intnExpo
18、nent,nFraction,i=0;i< nLength;i++){ nExponent= pIn[i]& 0x7f000000; //IBM 格式的指數(shù)部分 nFraction = pIn[i]& 0x00ffffff; //IBM 格式的小數(shù)部分 if(nFraction = = 0){pOut[i]=0.0;con- tinue;} nExponent= (((nExponent>>24)-64) << 2 )+126;//轉(zhuǎn) 成IEEE 格 式 的 指 數(shù) while (1 ){ //轉(zhuǎn) 成IEEE 格 式 的 小 數(shù) if((nFraction & 0x
19、00800000)! = 0) {nFraction=nFraction &0x007fffff;break;} else {nFraction = nFraction < <1;nEx- ponent-= 1;} } *(int*)&pOut[i]= nExponent<<23 |pIn[i]& 0x80000000|nFraction; //組 合IEEE 格 式 } } 數(shù) 據(jù) 樣 點(diǎn) 值 轉(zhuǎn) 換 SEG-Y 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 格 式 碼 有 五 種 ,分 別 是 :4字 節(jié) IBM 浮 點(diǎn) 、4 字 節(jié) 二 進(jìn) 制 補(bǔ) 碼 整 型 、2 字 節(jié) 二 進(jìn) 制 補(bǔ) 碼
20、整 型 、4字 節(jié) 帶 增 益 定 點(diǎn) 、4字 節(jié)IEEE 浮 點(diǎn) 以 及 1 字 節(jié) 二 進(jìn) 制 補(bǔ) 碼 整 型 。 數(shù) 據(jù) 樣 點(diǎn) 值 均 按 BigEn- dain字 節(jié) 次 序 來(lái) 記 錄 。 在 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 樣 點(diǎn) 值 轉(zhuǎn) 換 之 前 ,要 先 判 斷 是 否 需 要 做 字 節(jié) 交 換 處 理 。 IBM 格 式 是 最 常 用 的 記 錄 格 式 ,也 是 這 些 格 式 中 最 復(fù) 雜 的 一 種 。 而IEEE 浮 點(diǎn) 格 式 就 是 我 們 常 說(shuō) 的 單 精 度 浮 點(diǎn) 數(shù) 。這 里 以 將IBM 格 式 轉(zhuǎn) 換 成IEEE 格 式 為 例 ,來(lái) 介 紹 數(shù) 據(jù)
21、樣 點(diǎn) 值 的 轉(zhuǎn) 換 。 IBM 浮 點(diǎn) 數(shù) 格 式 和IEEE 浮 點(diǎn)數(shù)格式的描述分 別 見(jiàn) 表 1、表 2所 列 。 表 1 IBM 浮 點(diǎn) 數(shù) 格 式 2.3 結(jié) 構(gòu) 體 對(duì) 齊 如 果 只 處 理 標(biāo) 準(zhǔn) SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,可 以 根 據(jù) SEG- Y 文 檔 里 對(duì) 400字 節(jié) 二進(jìn)制文件頭和 240字 節(jié) 的 道 頭 描 述 ,來(lái) 分 別 定 義 相 應(yīng) 的 結(jié) 構(gòu) 體 ,再 把 數(shù) 據(jù) 文 件 中 相應(yīng)的內(nèi)容拷 貝 到 其 結(jié)構(gòu)體的變量中 。這 里 要 注 意 結(jié) 構(gòu) 體 字 節(jié) 對(duì) 齊 的 影 響 。如 結(jié) 構(gòu) 體 A: structA {shorta;in
22、tb;}; 2.4 IBM 浮點(diǎn)數(shù)格式的數(shù)值=(-1)s16(e-64)0.f。 其 中 ,S 是 符 號(hào) 位(若 是 1則 為 負(fù) 數(shù) );e = 所 有 C 的 二 進(jìn) 制 值 (指 數(shù));f = 所 有 Q 的 二 進(jìn) 制 值 。 表 2 IEEE 浮 點(diǎn) 數(shù) 格 式 結(jié) 構(gòu) 體 A 的 大 小 不 是 sizeof(short)+sizeof (int)=6,而 是 8?jìng)€(gè) 字 節(jié) ,原 因 如 下 : 內(nèi) 存 空 間 是 按 照 字 節(jié) 來(lái) 劃 分 的 ,從 理 論 上 說(shuō) ,對(duì) 內(nèi) 存 空 間 的 訪(fǎng) 問(wèn) 可 以 從 任 何 地 址 開(kāi) 始 ,但 是 在 實(shí) 際 中
23、為 了 提 高 CPU 訪(fǎng) 問(wèn) 內(nèi) 存 的 速 度 ,規(guī) 定 了 對(duì) 于 某 些類(lèi)型的數(shù)據(jù) 只 能 從 特定的起始位置開(kāi)始訪(fǎng)問(wèn) 。如 位 0 1 2 3 4 5 6 7 字 節(jié) 1 S C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 字 節(jié) 2 C0 Q-1 Q-2 Q-3 Q-4 Q-5 Q-6 Q-7 字 節(jié) 3 Q-8 Q-9 Q-10 Q-11 Q-12 Q-13 Q-14 Q-15 字 節(jié) 4 Q-16 Q-17 Q-18 Q-19 Q-20 Q-21 Q-22 Q-23 位 0 1 2 3
24、 4 5 6 7 字 節(jié) 1 S C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 字 節(jié) 2 Q-1 Q-2 Q-3 Q-4 Q-5 Q-6 Q-7 Q-8 字 節(jié) 3 Q-9 Q-10 Q-11 Q-12 Q-13 Q-14 Q-15 Q-16 字 節(jié) 4 Q-17 Q-18 Q-19 Q-20 Q-21 Q-22 Q-23 0 果 一 個(gè) 變 量 占 用n 個(gè) 字 節(jié) ,則 該 變 量 的 起 始 地 址 必 須 能 夠 被n 整 除 ,對(duì) 于 結(jié) 構(gòu) 體 而 言 ,這 個(gè)n 取 其 成 員
25、中 數(shù) 據(jù) 類(lèi) 型 占 空 間 值 最 大 的 那 個(gè) 。這樣就決定了各 種 數(shù) 據(jù) 類(lèi) 型 只 能 按 照 相 應(yīng) 的 規(guī) 則 在 內(nèi) 存 空 間 中 存 放 ,而 不 能 一 個(gè) 接 一 個(gè) 地 順 序 排 列 。 對(duì) 于 結(jié) 構(gòu) 體 的 大 小 ,每 個(gè) 成 員 按 其 類(lèi) 型 的 對(duì) 齊 參 數(shù)(char型 其 自 身 對(duì) 齊 值 為 1 個(gè) 字 節(jié) ,short型 為 2個(gè) 字 節(jié) ,int型 為 4個(gè) 字 節(jié) 等 )和 指 定 對(duì) 齊 參 數(shù) (用 #pragmapack 指 令 ,若 不 指 定 則 恢 復(fù) 默 認(rèn) 值 )中 較 小 的 一 個(gè) 對(duì) 齊 ,并 且 結(jié)構(gòu)
26、體的大小必須為 成 員中最 大 對(duì) 齊 參 數(shù) 的 整 數(shù) 倍 ,不 夠 就 補(bǔ) 空 字 節(jié) 。 這樣我 們定 義的二 進(jìn)制文 件 頭和道頭結(jié)構(gòu)的大 小 可 能 就 不 是 400 和 240 字 節(jié) 了 ,把 相 應(yīng) 的 內(nèi) 容 拷 貝 到 其 結(jié) 構(gòu) 變 量 中 ,就 會(huì) 出 問(wèn) 題 。解 決 方 法 :可 以 通 過(guò) #pragmapack (value)指 令 來(lái) 指 定 對(duì) 齊 值 ,這 里 的 value設(shè) 置 成 1就 可 以 了 。如 結(jié) 構(gòu) 體 B: #pragmapack (1) structB {shorta;intb;}; #pragmapack() 結(jié)
27、 構(gòu) 體 B 的 大 小 就 是 sizeof(short)+sizeof (int)=6字 節(jié) 。 件 就 可 以 描 述 這 個(gè) 非 標(biāo) 準(zhǔn) 數(shù) 據(jù) 。程 序 只 要 分 析 這 兩 個(gè) 文 本 文 件 ,就 可 以 根 據(jù) 文 件 描 述 的 信 息 來(lái) 解 析 SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,而 不 用 關(guān) 心 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 是 否 標(biāo) 準(zhǔn) 。 圖 2 和 圖 3 分 別 顯 示 了 二 進(jìn) 制 文 件 頭 、道 頭 文 本 文 件 的 部 分 信 息 ,每 一 行 信 息 由 四 列 組 成 :第 一 列 的 三 個(gè) 數(shù) 字 代 表 的 涵 義 是 本 道 頭 的 序 列 編
28、 號(hào) 、起 始 位 置 、終 止 位 置 ;第二列是本道 頭 的 數(shù) 據(jù) 類(lèi) 型 ;第 三 列 是 給 這 個(gè) 道 頭 賦 予 的 名 稱(chēng) ;第四 列是對(duì)這個(gè)道頭 的 信 息 描 述 。 圖 2 SEG-Y 二進(jìn)制文件頭信息描述 SEG-Y 格 式 數(shù) 據(jù) 解 析 通 過(guò) 分 析 SEG-Y 文 檔 ,發(fā)現(xiàn)二進(jìn)制文件頭或每 一 道 道 頭 中 的 具 體 數(shù) 值 可 以 由 兩 個(gè) 因 素 來(lái) 確 定 :一 個(gè) 是 所 在 二 進(jìn) 制 文 件 頭 或 道 頭 塊 中 的 位 置 ,另 一 個(gè) 是 數(shù) 據(jù) 類(lèi) 型 。任 何 一 個(gè) 二 進(jìn)制文件頭或道頭 內(nèi) 容 , 如 果 給 出
29、了 這 兩 個(gè) 信 息 ,便 能 正 確 提 取 其 數(shù) 值 。 如 果 解 析 的 數(shù) 據(jù) 為 標(biāo) 準(zhǔn) 的 SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,可 以 把 二 進(jìn) 制 文 件 頭 或 道 頭 定 義 成 結(jié) 構(gòu) 體 或 類(lèi) ,根 據(jù) 標(biāo) 準(zhǔn) 文 檔 中 卷 頭 或 道 頭 的 信 息 定 義 相 應(yīng) 的 成 員 變 量 ,然 后按照 文檔 描述的位置 和數(shù)據(jù) 類(lèi) 型信息來(lái)獲取相應(yīng) 的 值 。若 要 解 析 的 是 非 標(biāo) 準(zhǔn) SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,例 如 :某 一個(gè)卷 頭信 息的位置變 了或者 增 加了特殊的道頭內(nèi) 容 ,還 是 采 用 上 述 方 法 來(lái) 處 理 ,可 能要針對(duì)不同的非 標(biāo) 準(zhǔn) 數(shù) 據(jù)
30、 修 改 程 序 。 這 種 方 法 不 靈 活 ,對(duì) 數(shù) 據(jù) 的 適 應(yīng) 性 不 強(qiáng) 。 為 了 適 應(yīng) 所 有 SEG-Y 格 式 的 數(shù) 據(jù) ,以 標(biāo) 準(zhǔn) SEG-Y 文 檔 為 藍(lán) 本 ,把 二 進(jìn) 制 文 件 頭 和 道 頭 的 信 息 歸 納 放 入 相 應(yīng) 的 文 本 文 件 中 ,這 樣 對(duì) 于 不 同 的 非 標(biāo) 3 圖 3 SEG-Y 道 頭 信 息 描 述 例如,如果想解析二進(jìn)制文件頭中的“樣 點(diǎn) 數(shù)”這 個(gè)內(nèi)容,通過(guò)文本 文 件 可 以 得 到 其 信 息:該 值 在 3221 字節(jié),類(lèi) 型 是 short,占 兩 個(gè) 字 節(jié)。根 據(jù) 這 些 信 息,即
31、可在二進(jìn)制文件頭緩沖區(qū)中取到“樣點(diǎn)數(shù)”的數(shù)值。 為 了 能 處 理 不 同 的 非 標(biāo) 準(zhǔn) SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,程 序 中 定 義 了 能 夠 處 理 的 數(shù) 據(jù) 類(lèi) 型 :字 符 型 、短 整 型 、整 型 、 浮 點(diǎn) 類(lèi) 型 、64位 整 型 和 雙 精 度 浮 點(diǎn) 類(lèi) 型 。 {CHAR = 1,SHORT,INT, typedefenum FLOAT,INT64,DOUBLE }HeadType; typedefstruct 準(zhǔn) SEG-Y 的 數(shù) 據(jù) ,只 要 根 據(jù) 這 個(gè) 數(shù) 據(jù) 來(lái) 修 改 文 本 文 { intm_nPosition;
32、//第 一 列 位 置 信 息 HeadTypem_headType;//第二列類(lèi)型信息 stringm_strName;//第 三 列 名 字 信 息 vector<string> m_vstrDesc; //第 四 列 描 述 信 息 intm_nLength;//字 節(jié) 長(zhǎng) 度 }HeadDesc; vector< HeadDesc> vVolumeHeader; vector< HeadDesc> vTraceHeader; 通 過(guò) 解 析 二 進(jìn) 制 文 件 頭 和 道 頭 的 描 述 信 息 文 件 ,可 以 把 文 件 中 的 每一個(gè)道頭和二進(jìn)制 文 件頭生 成
33、 一 個(gè) HeadDesc類(lèi) 型 的 變 量 。 為 方 便 以 后 應(yīng) 用 程 序 ,這 里 把 這 些 變 量 保 存 到 vector中 。 圖 4 是 解 析 vVolumeHeader和 vTraceHeader 的 內(nèi) 容 ,其 中 顯 示 出 了 SEG-Y 數(shù)據(jù)的卷頭和 道 頭具體數(shù)值 。 置 的 描 述 信 息 。解 析 SEG-Y 數(shù) 據(jù) 時(shí) ,只 用 了 第 一 列 和 第 二 列 信 息 ,第 三 列 并 沒(méi) 有 用 到 ,但 實(shí) 際 上 第 三 列 信 息 就 是 為 數(shù) 據(jù) 格 式 轉(zhuǎn) 換 而 設(shè) 置 的 。 設(shè)置第三 列 的 目 的就是為了簡(jiǎn)化設(shè)定輸 入
34、 數(shù)據(jù) 和 輸 出 數(shù) 據(jù) 的 卷 頭 、道 頭 對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系 。如 圖 5所 示 ,通 過(guò) 引 用 這 列 的 名 稱(chēng) ,用 戶(hù) 使 用 時(shí) 很 方 便 而 且 可 以 任 意地設(shè)定輸入 和 輸 出 數(shù)據(jù)的卷頭或道頭信息 轉(zhuǎn) 換對(duì) 應(yīng) 的 表 達(dá) 式 ,還 可 以 把 卷 頭 、道頭進(jìn)行算術(shù)運(yùn) 算 或調(diào) 用 簡(jiǎn) 單 的 數(shù) 學(xué) 函 數(shù) 進(jìn) 行 處 理 。 圖 5 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)關(guān)系 例 如 :SEG-Y 格 式 數(shù) 據(jù)中沒(méi)有道長(zhǎng) 內(nèi) 容 ,如 果 想 得 到 道 長(zhǎng) (單 位 ms),可 以 這 樣 寫(xiě) 表 達(dá) 式 :samples *si/1000。 通過(guò)解析具體的 SE
35、G-Y 數(shù) 據(jù) ,從 而 得 到 samples和 si兩 個(gè) 變 量 所 代 表 的 具 體 數(shù) 值 ,然 后 把 這 兩 個(gè) 數(shù) 值 代 入 samples*si/1000 表 達(dá) 式 中 ,求 值 ,便 得 到 期 望 的 結(jié) 果 。 圖 4 根據(jù)文本描述信息解析的道頭內(nèi)容 結(jié) 束 語(yǔ) 5 SEG-Y 與其它格式數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 為 了 方 便 介 紹 SEG-Y 數(shù)據(jù)與其它格 式 數(shù) 據(jù) 之 間 的 轉(zhuǎn) 換 ,這 里 以 一 種 SEG-Y 格 式 (標(biāo) 記 SEG-Y1) 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換 成 另 一 種 SEG-Y 格 式 (標(biāo) 記 SEG-Y2)數(shù) 據(jù) 為 例 ,來(lái)
36、介 紹 SEG-Y 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換過(guò)程 。這 樣 的 好 處 是 ,如 果 我 們 把 SEG-Y1 或 SEG-Y2 換 成 其 它 系 統(tǒng) 格 式 的 數(shù) 據(jù) ,相 當(dāng) 于 該 系 統(tǒng) 輸 入 或 輸 出 SEG-Y 數(shù) 據(jù) ,即 這 個(gè) 系 統(tǒng) 格 式 的 數(shù) 據(jù) 與 SEG-Y 格 式 數(shù) 據(jù) 之 間 互 相 轉(zhuǎn) 換 。 通 過(guò) 觀(guān) 察 SEG-Y 二 進(jìn)制文件頭和道 頭 信 息 文 本 文 件 的 四 列 信 息 ,可以看出其中第四列 信 息是為 4 很 多 SEG-Y 格 式地震數(shù)據(jù)的二進(jìn)制 文 件 頭 和 道 頭 信 息 沒(méi) 有 按 照 文 檔 規(guī) 定 的 位 置 來(lái) 放
37、 置 ,這 可 能 是 應(yīng) 用 人 員 為 了 方 便 放 置 SEG-Y 文檔中沒(méi)有規(guī)定 的 內(nèi) 容 ,也 可 能是處理或解釋項(xiàng)目的具體要求 。 通 過(guò) 利 用 本 文 介 紹 的 解 析 和 轉(zhuǎn) 換 方 法 ,用 戶(hù) 可 以 根 據(jù) 需 要 任 意 地 查 看 標(biāo) 準(zhǔn) 、非 標(biāo) 準(zhǔn) 的 二 進(jìn) 制 文 件 頭 和 道 頭 信 息 ;還 可 以 針 對(duì) SEG-Y 格 式 與 其 它 數(shù) 據(jù) 格 式 之 間 的 轉(zhuǎn) 換 ,任 意 設(shè) 置 卷 頭 或 道 頭 的 對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系 或 相 關(guān) 的 表 達(dá) 式 。 該 方 法 能 滿(mǎn) 足 處 理 SEG-Y 格 式 用 戶(hù) 的 需 要 ,靈 活 易
38、 用 ,給 數(shù) 據(jù)處理和解釋人員帶來(lái) 極 大的 方 便 ,提 高 了 工 作 效 率 。 本文給出 的 方 法 來(lái)自于工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié) 。在 實(shí) 了方便 用戶(hù) 對(duì)每一個(gè)道 頭或二 進(jìn) 制文件頭查看而設(shè) 際 工 作 中 ,得 到 了 趙 波 和 羅 國(guó) 安 等 領(lǐng) 導(dǎo) 的 關(guān) 心 、支 持 和 幫 助 。在 本 文 的 完 成 過(guò) 程 中 ,單 位 的 同 事 也 給 予 了 很 大 的 幫 助 ,在 此 向 他 們 表 示 衷 心 的 感 謝 。 changeformat.SEG-Ytechinicalstandardscommittee.2002 Nico
39、laiM Josuttis著 ,侯 捷 ,孟 巖 譯 .TheC+ + stand- ardlibrary[M].武 漢 :華中科技大學(xué)出版社 ,2002 EricSRaymond 著 ,姜 宏 ,何 源 ,蔡 曉 俊 譯 .UNIX 編 程 藝 術(shù) [M].北 京 :電子工業(yè)出版社 ,2006 2 3 參 考 文 獻(xiàn) 收 稿 日 期 :2012-03-07 1 SocietyofExploration Geophysicist制 定 .SEG-Y dataex- 檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
40、檾檾檾檾檾 (上 接 第 160頁(yè)) 降 低 到 8MHz,相 應(yīng) 地 單 線(xiàn) 實(shí) 時(shí) 帶 道 能 力 也 由 2000 道 @2ms降 低 到 1000道 @2ms。 (2)428XL 系 統(tǒng) 的 主 機(jī) 、交 叉 站 與 408UL 系 統(tǒng) 的 電 源 站 和 采 集 站 混 用 ,如 圖 11 所 示 。 由 于 接 收 線(xiàn) 、采 集 鏈 和 電 源 站 都 是 408UL 的 ,因 此 ,全 部 接 收 線(xiàn) 的 實(shí) 時(shí) 帶 道 能 力 是 1000道 @2ms。 圖 12 428XL 的 主 機(jī) 與 408UL 的 FDU 混 用 纜 交 叉 線(xiàn) 更 有 優(yōu) 勢(shì) 。
41、結(jié) 束 語(yǔ) 4 以 上 對(duì) 400系 列 儀器系統(tǒng)的交叉線(xiàn)以及 實(shí) 現(xiàn)交 叉 線(xiàn) 功 能 的 設(shè) 備 進(jìn) 行 了 全 面 介 紹 。400 系 列 儀 器 交 叉 線(xiàn) 和 具 有 交 叉 線(xiàn) 功 能 的 設(shè) 備 很 多 ,充 分 掌 握 各 設(shè) 備 的 功 能 ,在 實(shí) 際 施 工 時(shí) 根 據(jù) 不 同 的 工 區(qū) 條 件 靈 活 地 使 用 它們可提高野外的工 作 效 率 。428XL 和 圖 11 LAUX-428和 408UL 的 LAUL、FDU 混 用 (3)428XL 系 統(tǒng) 的 主 機(jī) 與 408UL 系 統(tǒng) 的 地 面 設(shè) 備 混 用 ,如 圖 12 所 示
42、 。 由 于 地 面 設(shè) 備 全 使 用 408UL 的 ,整 個(gè) 系 統(tǒng) 的 實(shí) 時(shí) 帶 道 能 力 是 2000 道 @ 2ms,接 收 線(xiàn) 的 實(shí) 時(shí) 帶 道 能 力 為 1000 道 @2ms。 這 種 混 用 方 式 非 常 適 合 于 二 維 或 寬 線(xiàn) 二 維 施 工 ,主 機(jī) 可 采 用 428Lite系 統(tǒng) ,交 叉 線(xiàn) 全 使 用 408UL系統(tǒng)的。 408UL 的 交 叉 線(xiàn) 如 果 出 現(xiàn) 故 障 ,在 野 外 小 隊(duì) 就 能 及 時(shí) 進(jìn) 行 維 護(hù) 、維 修 ,這 一 點(diǎn) 比 使 用 428XL 的 光 408UL 地 面 設(shè) 備 混 用 時(shí) ,在 滿(mǎn) 足
43、數(shù) 傳 需 要 的 同 時(shí) , 利 用 408UL 的 交 叉 站 、交 叉 線(xiàn) 過(guò) 河 和 過(guò) 路 等 大 大 方 便 了 野 外 施 工 。 充分發(fā)揮儀器系統(tǒng)交叉線(xiàn)的特點(diǎn) , 最 大 限 度 地 為 野 外 生 產(chǎn) 服 務(wù) 。 參 考 文 獻(xiàn) 1 Sercel公 司 .408UL 系 統(tǒng) 用 戶(hù) 手 冊(cè) .2004 2 Sercel公 司 .428XL 系 統(tǒng) 用 戶(hù) 手 冊(cè) .2009 收 稿 日 期 :2012-02-09 檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾 (上 接 第 16
44、3頁(yè)) 故 障 。通 過(guò) 對(duì) ARIES 儀器和各種編碼器 串 口電路 的 原 理 進(jìn) 行 剖 析 ,按部就班地分析和判斷 儀 器主機(jī) 和 編 碼 器 相 應(yīng) 軟 件 模 塊 中 參 數(shù) 的 設(shè) 置 是 否 合 理 、檢 測(cè) 二 者 之 間 數(shù) 據(jù) 線(xiàn) 的 物 理 連 接 和 通 斷 、通 過(guò) 測(cè) 試 軟 件 檢 測(cè) 串 口 電 路 性 能 的 好 壞 ,可 以 盡 快 查 出 故 障 部 位 ,及 時(shí) 排 除 串 口 故 障 。 為 野 外 地 震 勘 探 作 業(yè) 爭(zhēng) 取 參 考 文 獻(xiàn) 1 ARAM 公 司 .ARIES儀器用戶(hù)操作手冊(cè) (2.6 版 本 ).2009 2 Pelton公 司 .VibPro和 ShotPro Ⅱ 操 作 手 冊(cè) .2004 3 SeismicSource公 司 .Boom Box用 戶(hù) 操 作 手 冊(cè) .2002 收 稿 日 期 :2012-02-08 寶 貴 的 時(shí) 間 ,提 高 生 產(chǎn) 效 率 。
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