地震数据分析中的格式转换问题

路婧

摘 要 在地震资料处理中，SEGY数据格式是最常用的数据格式，作者通过编程在计算机上实现了SEGY格式与文本文件格式的互相转换，为后续的地震数据分析提供基础。文中对该原理与程序的有关技术问题和应用情况作了分析和阐述。

关键词 地震数据 格式转换 SEGY格式

中图分类号：P631.44 文献标识码：A

0引言

在石油地震勘探中，采集的数据常使用SEGY格式存储，该格式使用二进制存储，只能通过些商业软件图形化表现出来。为了将SEGY中所包含的信息，如幅值，相位值等，更加清晰的展现在我们面前，需要将其转换为一种可以编辑的文本格式，在这里选用文本格式，方便后续处理与分析。为了满足两种格式数据之间的转换，必须清楚两种存储格式的存储结构，编程实现SEGY文件和文本（DAT）文件之间的互相转换。

1数据格式分析说明

1.1 SEGY文件流结构介绍

SEGY格式由勘探地球物理学协会（Society of Exploration Geophysics， SEG）制定，是地震勘探中最常用的数据格式，广泛应用于石油勘探工业界。该文件格式后缀为sgy或segy，数据采用二进制存储，属于典型的流形式文件，其数据按照字节顺序挨个存放，每个字节有其特定的含义。

SEGY格式可分为标准SEGY与非标准SEGY。标准SEGY总型式为：卷头，道记录块1，……，道记录块n。非标准SEGY的型式无卷头，其余不变。

可以看出，标准的SEGY记录由卷头与道记录块组成。卷头部分包括ASCII区（3200字节）以及二进制数区（400字节）。道记录块部分包含道头字区（240字节）与数据段区（4字节*采样点数）。这部分通常包括记录采样点数、采样间隔、CDP号、XLine号、Line号以及坐标等信息。

1.2 文本文件（DAT）格式介绍

DAT文件属于ASCII文件，其后缀为dat，又称为文本文件或字符文件，它的每个字节放一个ASCII代码，代表一个字符。这种文本是纯文本，没有数据属性结构方面的信息，可以用记事本、UltraEdit等文本工具打开。

2数据格式转换的程序实现

2.1转换原理

（1）SEGY向DAT转换时，在输入时，选择要转换的SEGY文件，并且输入道间距和首道坐标，从SEGY文件中可以读出记录的采样率与采样点数。在输出时，得到的DAT文件内有三列数，分别为坐标x，时间值t，幅值A。幅值A是从SEGY文件中读到的数据。坐标x与时间值t的求取公式为：x=x0+i*d （i=1，2，…，n），其中x0为首道坐标，d为道间距，n为总道数。t=j*f （j=1，2，….，p），其中f为采样率，p为采样点数。

（2）DAT向SEGY转换时，在输入时，选择要转换的DAT文件，并且输入道间距和采样率。输入的DAT文件为三列数，分别为道号x、时间t或深度值h、幅值A。输出文件即为以SEGY格式存储的关于幅值的文件。

2.2程序实现

程序使用C++语言进行算法的实现，配合使用图形用户界面应用程序开发框架Qt，实现了程序的界面化。可以实现以下两种功能，（1）SEGY文件转换为DAT文件。（2）DAT文件转换为SEGY文件。

3应用实例

为了测试程序的正确性，通过数据文件来测试程序的正确性。

SEGY向DAT进行转换时，如图1左图为一SEGY格式地面地震记录，填写道间距与首道坐标后，输出结果，并配有进度条提示运行进度。得到的DAT文件（图1右）用UltraEdit打开后，为三列数，分别为坐标x，时间值t，幅值A。后续可以对输出的幅值进行分析，例如针对某一时窗内的数据进行最大值、最小值、平均值以及均方根值的统计等。

图1：SEGY转DAT转换 图2：DAT转SEGY转换

前后图 前后图

DAT向SEGY进行转换时，输入的DAT文件为三列数（如图2左），分别为道号x、时间t或深度值h、幅值A。图中所示的数据来说，t或h值并不是等间距分布的，这样的数据用SEGY文件格式存储时会出现错误。因此需要输入道间距和采样率对其进行等间距的重新插值，同时，对幅值也进行重新插值，具体插值方法为根据空缺处前后的数值求平均值。最后将插值完的结果输出为SEGY格式。从而得到一个以SEGY格式存储的属性值的剖面。

4结论

综上所述，编程实现了SEGY和文本文件两种存储格式之间的互相转换，可以快速的从SEGY文件中获取需要的信息，从而为后续的数据分析提供依据。

参考文献

[1] 李庆忠.走向精确的勘探道路[M].北京：石油工业出版社出版，1993.

[2] 陆基孟.地震勘探原理[M].山东：中国石油大学出版社，1993.

[3] Stanley B.Lippman.C++ Primer中文版[M].北京：人民邮电出版社，2006.