地震数据处理软件系统与应用实验指导书

地震数据处理软件系统与应用实验指导书

童思友

中国海洋大学海洋地球科学学院

目 录

I Linux 系统命令介绍 ........................................................ 1

II 二维观测系统定义 ......................................................... 3

III 预处理与反褶积 ............................................................ 5

IV 速度分析、动校正、叠加、偏移 . ............................... 5

I Linux系统命令介绍

实习目的：掌握简单的Linux 系统命令，会进行简单的操作 实习内容：ls,cd,pwd,mv,rm,vi （重点）等

文件编辑器 vi 之使用方法简介

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vi 是 visual editor 的缩写，是 UNIX 所提供的编辑器之一。它提供使用者一个视窗的编辑环境，在此视窗下，使用者可编辑所要的文件。 .. 进入vi

直接执行 vi 编辑程式即可：

%vi test

此刻萤幕上会出现 vi 的编辑视窗，同时 vi 会将文件复制一份至记忆体中的缓冲区 (buffer) 。 vi 会保留在磁盘中的文件不变，而先对缓冲区的档案作编辑，编辑完成后，使用者可决定是否要取代原来旧有的文件。

.. 离开vi

若在输入模式下，则先利用《ESC 》进入指令模式，而后即可选用下列指令离开vi 。

：q! 离开vi ，并放弃刚在缓冲区内编辑的内容。

：wq 将缓冲区内的资料写入磁盘中，并离开vi 。

：w 将缓冲区内的资料写入磁盘中，但并不离开vi 。

：q 离开vi ，若文件被修改过，则会被要求确认是否放弃修改的内容。此指令可与：w 配合使用。

..vi 的操作模式

vi 提供两种操作模式：输入模式(insert mode) 和指令模式(command mode) 。当使用者进入 vi 后，即处在指令模式下，此刻键入之任何字元皆被视为指令。在此模式下可进行删除、修改等动作。若要输入资料，则需进入输入模式。 LINUX/UNIX基本知识

文件名为 -filename 如何去删除

rm -- "-filename"

ls 的特殊用法:

%ls -R // 显示所有文件包括子目录

%ls * // 同上

%ls -t // 以时间排序来显示

下面的语句可以帮你计算有多少个文件和多少个目录..

# ls -l * |grep "^-"|wc -l // to count files

# ls -l * |grep "^d"|wc -l // to count dir

还可以将以上的语句变成script 或做个alias

只列子目录的方法：

ls -F | grep /$ 或者 alias sub = "ls -F | grep /$"(linux)

ls -l | grep "^d" 或者 ls -lL | grep "^d" (Solaris)

Grep 命令用法

%grep user1 /etc/passwd

%grep -i user1 /etc/passwd //不管大小写

Alias 用法

%alias find1 find . -name '\!*' -print // alias a new find

Find 命令用法

%find . ctime 0 -print //搜寻今天修改过的所有文件

%find . -name '*.bak' -exec rm {}\ //搜寻加删除

%find . \(-name *.txt -ctime 7\) -print //搜寻7天前修改过的txt 文件

Cut 命令用法

%cut -f field_list file //以逗号或空格来间隔

%cut -d: -f5,7-9 mydata //以冒号来间隔

%cut -s -c35-40 mydata //以列数来间隔-s 不包括头部注释

列出除了某些类型文件的当前目录所有文件:

使用Ksh, 用ls !(*.Z)可以显示所有文件，除了*.Z文件。

这个命令在一个目录里有许多种类型的文件的时候很有用。

查看unix 版本号:

%uname –a

UNIX 下整个目录拷贝

%cp –r /home/baoshan/zzy .

//将/home/baoshan/zzy整个目录拷贝到当前目录下

UNIX 下文件格式与DOS 文件格式互换

%unix2dos oldfile newfile

%dos2unix oldfile newfile

显示某一目录下所有文件size

%du –d /; //显示根目录下所有文件的size 大小

文件加密：

%crypt passwd newfile //compress

%rm myfile

%crypt passwd

使用nohup 命令:

如果你想进程在你退出系统后还能执行，可以使用NOHUP 命令

如： % nohup tar -cf /dev/tape /home &

你退出后再重新登录的话，使用'ps' 命令可以看到进程还在执行

查看文件的方法:

如果你只想看文件的前5行，可以使用head 命令，如：

head -5 /etc/passwd

如果你想查看文件的后10行，可以使用tail 命令，如：

tail -10 /etc/passwd

你知道怎么查看文件中间一段吗？你可以使用sed 命令 如:

sed -n '5,10p' /etc/passwd

这样你就可以只查看文件的第5行到第10行。

检查磁盘剩余空间：

%df –k

%df –t

II 二维观测系统定义

实习目的：

PROMAX 的观测系统定义是用来生成数据库并将标准的PROMAX 道头信息加载到地震道道头字中去的。会定义简单的二维观测系统。

实习内容：

提取法(Extract Technique)

展布法(Spreadsheet Technique)

提供一条二维测线的班报和地震原始数据进行实验

第一节 提取法(ExtractTechnique)

目的：

提取法是产生命令数据库文件的一种基本的方法，它是用提取数据库文件程序包(Extract Database Files macro) 来完成的，(参见后面的图) 如果你现有数据的道头里存贮全部或大部分观测系统信息，或者这些信息存贮在一个可存取的ASCI 文件中，你就可以用提取法，下面列举的一些例子就是来说明这个模块的。 内容：

下面每一个例子都和下页的流程匹配，你将执行一个提取法流程和一个联机道头加载

流程，流程参数在三个例子中的差别将在练习中进行简要地说明。 练习：

在练习中我们执行例子B ，其它例子在参数变化时将给出说明。

1．建立下述流程

2．填写SEGY 输入参数。

3.将观测系统道头准备(Geometry Header Preparation)模块注释掉。

4．填写提取数据库模拟参数，并选yes ．数据库全部初始化。

5．让NO 缺省(default—No-0mit) 说明数据集与数据库不匹配。

6．增加一个输出数据集。

7．建立下面流程来修改数据集道头

8．用磁盘数据输入模块输入你最新的数据集。

9．选择yes ，只处理道头。

10．让缺省值为No ．忽略数据库匹配旗标。

11．在磁盘输出中选择重写方式并给出和流程中磁盘数据输入相同的数据集名。

第二节 观测系统分布表(Geometry Spreadsheet)

目的：

如果你不能从数据集道头中提取必需韵观测系统信息，那么你就要使用观测系统分布表．输入(Import)和输出(export)选件提供了分布表与ODFS 之间的联系，分布表只是一个编辑器，用它可以修改观测系统信息并将其输出到命令数据库文件中去。

当你有如下资料并第一次定义观测系统时，请选择分布表法来定义观测系统。

仪器班报和测量成果。

只有FFID 和CHAN 的原始数据。

ASCII 码文件(如果有的话)

内容：

在这个练习中，你将对2D 用户练习数据集定义观测系统，(Watson Rise)，用分布表进行定义，要完成此项任务需三个流程：

流程1输入数据，生成一个与数据库相匹配的初级数据集，并输出一份数据拷贝。

流程2用分布表作编辑并将其结果输出到数据库。

流程3对数据集道头进行加载。

下面的分布表指导并将帮助你定义你自己要处理测线的观测系统。没有必要对其全部功能进行详细描述。若需要请参阅用户手册的附录文献。

1.建立下述流程

2.如果你的SEGY 文件已经装在UNIX 目录下，请选择磁盘映像(Disk Image)

3．键入数据集的UNIX 名字及路径。

4.键入你要输出的磁盘文件名。

5．选择yes 作预置观测系统来初始化数据库。

6.执行：

7.建立下述流程

8．执行。

9．选择FILE 之后进行设置，用下面资料填写菜单：

10．选择File ，再选输入(Import)在出现的菜单中按source ，现在选择你要输入的项进行输入。例如输入FFID 。之后再按OK 。

11．从主菜单中选择RECELVERS 并用下述选择填写该分布表。

12．选择sources

13．选取View 试一试分布表质量控制功能。查看所有资料之后再看X 、Y 曲线。

14．选择Spreads(排列)

15．选择File ．之后选Export(输出) ，再按OK 。

16．选择File ，之后再选Exit 。

17．对你的新数据库作质量控制(QC)

18．你也可能需要将高程数据输入到ODFS 中去。

19.建立下述流程，加载数据集的道头.

20.在磁盘数据输入中选择原始炮数据集，该数据由前面的SEGY INPUT 流程产生，当时用来作库初始化。

21.选择仅作道头处理的选件。

22．在磁盘数据输出中给出与输入相同的数据集名。

23．同时，选择重写方式。

24. 执行.

25．建立一个简单的显示流程来检查所形成数据集的道头.

III 预处理与反褶积

实习目的：

会用模块解决原始资料中的废炮道、能量不均一及面波等噪音问题。会试验反褶积模块和参数，能够输出经预处理与反褶积后的地震数据。 实习内容：

预滤波

根据原始资料的分析，分析面波能量强，预滤波选用合适的带通滤波器，既将强能量的低频滤出，也适当削弱高频噪音的影响。

振幅补偿

因为地震波随传播时间增大、偏移距增大和出射角的不同，振幅会受到影响，为此，经过反复对比试验以消除负面影响重要的是地表一致性振幅补偿技术的应用，合理的消除因为不同队年施工不同测线段的品质差异。 反褶积（预测反褶积、脉冲反褶积、地表一致性反褶积）

考虑处理提高资料信噪比和分辨率，而信噪比和分辨率又是一对矛盾，为此，在考虑反褶积方案时重在开展子波整形、相位一致性处理，经过反复对比试验，如选用算子长度合适，预测步长合适的地表一致性反褶积，压缩子波提高频率，实现全区资料振幅、频率特征趋于一致。

提供与班报对应的加载观测系统后的地震数据

IV 速度分析、动校正、叠加、偏移 实习目的：

会用交互速度分析模块进行速度分析，得到速度资料（速度库，文本），在次基础进行动校正、叠加和偏移，输出叠加剖面和偏移剖面。 实习内容：

相似速度分析(Semblance Vel Anal Macro)

常速扫描分析(CVS Analysis)

常速扫描条带分析(CVS strip Analysis)

交互速度分析(Interactive Velocity Analysis)

提供与班报对应的加载观测系统后的地震数据

目前，PROMAX 有许多模块用来拾取迭加(均方根) 速度。每一个模块都提供了一种不同的方法或显示来拾取速度场，在下面的练习中我们将讨论这些方法 。 用户必须准备一个用于作速度分析的数据集，该数据集应该没有作动校正，但基准面静校正必须作滤波，增益和谱白化应用等亦可以用于迭前数据。输入顺序取决于各模块本身，有的模块对输入自动排序，而有的模则要求按CDP 顺序输入。

这些处理模块的最终结果都是形成一个速度参数表，供以后的处理来使用，象别的参数表一样，速度参数表可以由流程中的模块调用．这模块要求输入速度参数表，在参数表菜单中对其进行选取。动校正就是这种模块中的一个。另外有一个称为存取参数表(Access parameter Tables) 模块可以用来查看任何参数表。

第一节 相似速度分析

(Semblance Velocity Analysis Macro)

目的：

该程序是处理程序包的一种，它将多个PROMAX 处理程序结合在一起，该程序包与道集迭加／组合一起联合使用来生成的道集。相似速度分析(SVA)可能是速度分析的一种最容易的方法，如果要快速拾取单个速度函数来作预迭加，那么相似速度分析(SVA)将是最佳的选择。

练习：

1．建立下面流程。

2．用MB2填写参数，选择输入数据文件．

3．键入起始、终止CDP 号以及CDP 增量。

4．给出每个速度分析点所要用到的CDP 数。

5．给出用于垂直偏移距迭加的面元大小。

6．提供最小、最大速度及速度测试个数

7．每个组合CDP 中的道数

8．执行该流程，用拾取标志建立初始速度参数表。按拾取相似速度(Semblamcevels)来生成或修改文件，同时输入速度参数表名。

9．用鼠标在相似图上拾取速度函数．

10．按刷子标志可以用当前速度对CDP 道集进行动校正。

11用交通灯标志继续拾取下一个速度函数。

第二节 常速扫描分析(CVS Analysis)

目的：

常速扫描分析也是一个处理包，它在地表复杂区域，其速度沿测线变化时是大有帮助的，在指定的速度范围内，对整条测线或测线的一段进行常速迭加，在整个封面显示时较容易追踪层位，可以对任意一个常速迭加任意拾取并最终输出一个速度参数表。

常速扫描迭加是较为费时的，尤其在用户的数据集较大，又用多个速度时，在这种情况下用户可以用常速扫描迭加先输出迭加剖面，之后再用迭加显示进行显示，并且与常速扫描分析包相同的拾取方法拾取速度。

练习：

1．建立下面的流程

2．在磁盘输入中填写输入数据集。

3.给出最小、最大速度以及速度个数。

4．给定每屏显示的道数和适当的比例加权。例如用单道．

5.执行该流程

6.用拾取标志来生成初始速度表。

7.将鼠标移动到屏幕右上角的屏幕互换区，用MB2来拾速CVS 速度。

8.屏幕互换被激活并且可以开始拾取。

9.在一个互换框内按MB1可以人工输入一个速度。按其他标志程序将返回到屏幕显示。

10.当全部拾取完后，使用交通灯标志。这时用户在退出之前，要选择存在还是不存在而所拾取的速度。

第三节 交互速度分析(Interactive Velocity Analysis)

目的：

交互速度分析是一个独立模块，它有完成综合速度分析以及对新的速度场或已有的速度场的质量控制等功能。交互速度分析(IVA)联合显示Semblances ，速度场，迭加，道集和等值图来交互地拾取速度场，当鼠标在速度场内移动时，用户通过活动画面可以看到实时动校正和迭加，由于交互速度分析(IVA)有许多选件和交互功能，这个练习只教一些最基本的功能，更加详细操作说明请参阅用户指导手册。

练习：

1．建立下述流程。

2．选择运行方式来填写参数．用全交互方式。

3．选择要处理的数据范围。

4. 选择或生成输入(原始) 速度表和输出速度表。

5．提供一个CDP 切除表和／或一个层位数据表。

6.输入速度资料和数据最大频率．

7．输入速度函数个数和要迭加的CDP 数。

8．执行该流程。

9．对数据进行扫描分析．

10．在迭加剖面或速度等值图上，按MBl 选择要分析的CDP 点，用MB2选择离当前点最近的已有的谱点。注意在迭加剖面下面显示CDP 点，时间速度。

11．设置(config)

12．在拾取选择(pick)上按MBl ．开始拾取速度函数；在拾操操作菜单中选择速度函

数。

13．用拾取(pick)右边的速度界限(Vbound)选件来改变速度扇的速度界限。

14．在CDP 点上可以作切除分析，用MBl 选择要作切除分析的位置。

15．对测线重新进行迭加

16．退出（EXIT ）

动校正简介：

ProMAX 处理系统中，动校正模块是nmo ，使用相对简单，注意面的一致性。 叠加简介：

ProMAX 处理系统中，叠加模块是cdp/ensemble stack，使用相对简单，注意面的一致性和动校正是否已经完成，该模块也可以实现简单叠加功能。 偏移简介：

ProMAX 处理系统中，二维偏移手段有迭前、迭后时间域和深度域偏移以及偏移速度分析。迭后偏移有F —X 法、限差分法、逆时F —X 法、相移法和Kirchhoff 法。其目的是用最合适的迭后偏移模块对迭加剖面进行偏移，为了这个目的，这一章给出了这些模块的主要说明，为了更详细地了解，请参考ProMAX 用户手册及参考文献。

第四节 迭后偏移概述

简介：

选择迭后偏移模块是比较困难的，为了选择最合适的模块，既要考虑到CPU

时间，速度精度，又要考虑成像的倾角陡度以及别的一些因素。通常，要对不同算法、不同速度的偏移结果进行比较，这样就要作一系列不同的偏移，为了帮助用户给定的资料选取一个最佳的偏移方法，这里将偏移总结如下：

1．Stolt 偏移(Mwmory Stolt Migration)

Stolt 偏移可以对共偏移距数据或迭加数据作偏移，它计算速度快，但在横向速度变化较大时对陡倾角成像不好，该算法用Stolt 拉伸技术（1978）计算速度垂向变化，要求输入RMS 速度。

2．直接FD 深度偏移(Explicit FD Depth Migration)

该方法使用Dace Hale(1991)的直接外推法来得到一个较好的偏移。尽管这种外推法具有很好的脉冲响应，但对于超过70度的倾角仍然不能成像，你可以选择30；S0和70度选件，最大倾角越大，计算时间越长，要求输入速度为深度域的层速度。

3．快速直接FD 时间偏移(Fast Explicit FD Tinh Migration)

快速直接FD 时间偏移也用的是Hale 外推法，该方法比直接：FD 法快5倍，其偏移倾角小于45度，要求输入时间域的层速度。

4．陡倾角直接FD 时间偏移(Steep Dip Explicit FD Tilne Migration)。 这也是一种使用Hale 外推法的模块，它可以实现高达70度倾角的成像，要求输入时间域，层速度。

5． Kirchhoff深度偏移(Kirchhoff depth Migration)．

该模块有4种不同的方法，间接eikonal srlcec、直接eikomal soivev、稳健射线追踪和多波射线追踪，用这些方法来导出旅行时图(详细情况参阅Promax 二维用户手册) ，Kirchheff 深度偏移能够对于90度的倾角成像(回转射线) 。要求输入深度域的层速度。

6．Stolt 逆偏移(Stolt inverse Migvation)

Stolt 逆偏移是从偏移剖面上产生一个没有偏移的剖面，这种逆处理可以在其偏移距或迭加剖面上进行，它继承了正向Stolt 偏韵限制条件，要求输入时间域RMS 速度。

7．Stolt 迭代偏移(LterativeStoltMigration)

该F —K 模块用一系列常速(拉伸系数约为1) 在时间域内进行串联偏移。由于每一步都作处理，所以在相应的时间偏移的同时，其余部分获得部分偏移，它也要求输入时间域的RMS 速度。

8．相移偏移(Phase Shift Migration)

相移偏移用一个层速度V(t)函数进行偏移，它能够偏移大于90度的倾角(回去转射线) 但速度不能空间变化，该偏移可以在其偏移距道集或迭加剖面上进行俯移。

9．逆时T —K 偏移(Reverse Time T—K Migration)

该模块可以在其偏移距道集或迭加剖面上进行偏移，也是使用层速度V(t)，该模块可以对大于90' 度的倾角成像，但其速度不能横向变化。

10.Stolt F一k 偏移(Stolt F—K MIgralon)

F—K 偏移要求输入逮度为RIMS 速度，它在其偏移距道集或迭加剖面上进行偏移，它是最快的一种方法，通过Stolt 拉伸，其垂向速度可以变化，但该模块对垂向或横向速度的剧烈变化不能作很好的处理。

11．陡倾角FD 时间偏移(Steep Dip FD Time Migearion)

该方法是有限差分时间偏移，它要求输入速度v （x ，t 或E ），用户要在一系列最大倾角中选择最大倾角(15；45、65、80；87；90度) 并且注意，倾角越大偏移时间越长。

12．陡倾角FD 深度偏移

与前面所讲的FD 偏移方法相似，只是它是在深度域进行偏移。

迭后偏移

此时你可以作出许多感兴趣的决定，如你所想要使用的偏移类型以及对速度参数表作预处理等，对于较大的数据集，最好还是输出偏移结果。

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