地震數(shù)據(jù)分析中的格式轉換問題

路婧

摘 要 在地震資料處理中，SEGY數(shù)據(jù)格式是最常用的數(shù)據(jù)格式，作者通過編程在計算機上實現(xiàn)了SEGY格式與文本文件格式的互相轉換，為后續(xù)的地震數(shù)據(jù)分析提供基礎。文中對該原理與程序的有關技術問題和應用情況作了分析和闡述。

關鍵詞 地震數(shù)據(jù) 格式轉換 SEGY格式

中圖分類號：P631.44 文獻標識碼：A

0引言

在石油地震勘探中，采集的數(shù)據(jù)常使用SEGY格式存儲，該格式使用二進制存儲，只能通過些商業(yè)軟件圖形化表現(xiàn)出來。為了將SEGY中所包含的信息，如幅值，相位值等，更加清晰的展現(xiàn)在我們面前，需要將其轉換為一種可以編輯的文本格式，在這里選用文本格式，方便后續(xù)處理與分析。為了滿足兩種格式數(shù)據(jù)之間的轉換，必須清楚兩種存儲格式的存儲結構，編程實現(xiàn)SEGY文件和文本（DAT）文件之間的互相轉換。

1數(shù)據(jù)格式分析說明

1.1 SEGY文件流結構介紹

SEGY格式由勘探地球物理學協(xié)會（Society of Exploration Geophysics， SEG）制定，是地震勘探中最常用的數(shù)據(jù)格式，廣泛應用于石油勘探工業(yè)界。該文件格式后綴為sgy或segy，數(shù)據(jù)采用二進制存儲，屬于典型的流形式文件，其數(shù)據(jù)按照字節(jié)順序挨個存放，每個字節(jié)有其特定的含義。

SEGY格式可分為標準SEGY與非標準SEGY。標準SEGY總型式為：卷頭，道記錄塊1，……，道記錄塊n。非標準SEGY的型式無卷頭，其余不變。

可以看出，標準的SEGY記錄由卷頭與道記錄塊組成。卷頭部分包括ASCII區(qū)（3200字節(jié)）以及二進制數(shù)區(qū)（400字節(jié)）。道記錄塊部分包含道頭字區(qū)（240字節(jié)）與數(shù)據(jù)段區(qū)（4字節(jié)*采樣點數(shù)）。這部分通常包括記錄采樣點數(shù)、采樣間隔、CDP號、XLine號、Line號以及坐標等信息。

1.2 文本文件（DAT）格式介紹

DAT文件屬于ASCII文件，其后綴為dat，又稱為文本文件或字符文件，它的每個字節(jié)放一個ASCII代碼，代表一個字符。這種文本是純文本，沒有數(shù)據(jù)屬性結構方面的信息，可以用記事本、UltraEdit等文本工具打開。

2數(shù)據(jù)格式轉換的程序實現(xiàn)

2.1轉換原理

（1）SEGY向DAT轉換時，在輸入時，選擇要轉換的SEGY文件，并且輸入道間距和首道坐標，從SEGY文件中可以讀出記錄的采樣率與采樣點數(shù)。在輸出時，得到的DAT文件內有三列數(shù)，分別為坐標x，時間值t，幅值A。幅值A是從SEGY文件中讀到的數(shù)據(jù)。坐標x與時間值t的求取公式為：x=x0+i*d （i=1，2，…，n），其中x0為首道坐標，d為道間距，n為總道數(shù)。t=j*f （j=1，2，….，p），其中f為采樣率，p為采樣點數(shù)。

（2）DAT向SEGY轉換時，在輸入時，選擇要轉換的DAT文件，并且輸入道間距和采樣率。輸入的DAT文件為三列數(shù)，分別為道號x、時間t或深度值h、幅值A。輸出文件即為以SEGY格式存儲的關于幅值的文件。

2.2程序實現(xiàn)

程序使用C++語言進行算法的實現(xiàn)，配合使用圖形用戶界面應用程序開發(fā)框架Qt，實現(xiàn)了程序的界面化。可以實現(xiàn)以下兩種功能，（1）SEGY文件轉換為DAT文件。（2）DAT文件轉換為SEGY文件。

3應用實例

為了測試程序的正確性，通過數(shù)據(jù)文件來測試程序的正確性。

SEGY向DAT進行轉換時，如圖1左圖為一SEGY格式地面地震記錄，填寫道間距與首道坐標后，輸出結果，并配有進度條提示運行進度。得到的DAT文件（圖1右）用UltraEdit打開后，為三列數(shù)，分別為坐標x，時間值t，幅值A。后續(xù)可以對輸出的幅值進行分析，例如針對某一時窗內的數(shù)據(jù)進行最大值、最小值、平均值以及均方根值的統(tǒng)計等。

圖1：SEGY轉DAT轉換 圖2：DAT轉SEGY轉換

前后圖 前后圖

DAT向SEGY進行轉換時，輸入的DAT文件為三列數(shù)（如圖2左），分別為道號x、時間t或深度值h、幅值A。圖中所示的數(shù)據(jù)來說，t或h值并不是等間距分布的，這樣的數(shù)據(jù)用SEGY文件格式存儲時會出現(xiàn)錯誤。因此需要輸入道間距和采樣率對其進行等間距的重新插值，同時，對幅值也進行重新插值，具體插值方法為根據(jù)空缺處前后的數(shù)值求平均值。最后將插值完的結果輸出為SEGY格式。從而得到一個以SEGY格式存儲的屬性值的剖面。

4結論

綜上所述，編程實現(xiàn)了SEGY和文本文件兩種存儲格式之間的互相轉換，可以快速的從SEGY文件中獲取需要的信息，從而為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。

參考文獻

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