[发明专利]一种并行压缩海量地震数据的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种并行压缩海量地震数据的方法，属石油地震勘探数据处理技术领域。

背景技术：

在地球物理领域，地震勘探是地球物理勘探中重要的方法之一。它是用人工的方法激发地震波，并用地震勘探仪器把大地的震动记录在磁带上，然后用计算机对野外获得的数据进行处理，从而得到有关地下构造和岩性的信息及油气信息。作为石油勘探的首要的环节，地震勘探采集的数据量十分庞大，其数量通常都以TB计。地震数据是描述地下复杂构造的大容量数据，随着三维高分辨率勘探的发展，地震勘探所需的测线和道数越来越多，精度也越来越高，时间采样间隔已达到0.25毫秒，有的工区野外采集的数据能达到几十亿兆甚至几百亿兆字节；另外一方面，由于采用相干体、波阻抗、三瞬等多种三维属性体和众多沿层地震属性及储层参数，对于油藏精细描述，其地震解释数据量还要在原基础上增加10倍之多。地震数据的记录通常使用专用的磁带，一个完整的地震勘探作业所需要的数据记录磁带的数量也十分庞大的，运送起来十分不便。人造地球卫星为地震数据的传送提供了一个快速安全的传输工具，但租用卫星线路的费用十分昂贵，而且占用的通信资源过大，不是一个经济、实用的地震数据传输手段。

由于勘测得到的地震数据量巨大，在进行海量地震数据压缩时所产生的计算量也十分庞大，以往的海量地震数据压缩都只能通过配置强大的超级计算机或专业图形工作站去完成，而超级计算机或专业图形工作站造价都比较昂贵，使用起来也不方便，因此，如何将庞大的地震数据进行有效的、高比例的无损压缩和传输是一个亟待解决的问题。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种并行压缩海量地震数据的方法，将三维地震数据进行转换得到地震数据体数据，并对地震数据体数据进行分解和二次分解、采用视觉感知模型进行并行压缩，大大提高了地震数据的压缩速度，节约了运行成本，具有使用方便，经济效益好的特点。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。

本发明所提供的一种并行压缩海量地震数据的方法，包括如下步骤：

1、将三维地震数据转换为地震数据体数据：

通过CPU中央处理器，将三维地震数据进行转换，得到地震数据体数据；

所述的对三维地震数据进行转换，是将每一个采样点获得的三维地震数据转换成一个体素，每一个体素有一个对应的采样点得到的三维地震数据的振幅值；

对一个区域进行勘探时，选择该区域的多个地点进行数据采集，每个地点为一个地震道，通过地震勘探仪器在该地点进行数据采集，用垂直于水平面向下的多个采样点来记录大地的震动，并存储到磁带上，每一个地震道被转换成一个体素道，多个体素道即为地震数据体数据；

2、将地震数据体数据分解为地震数据子块：

根据计算机内存的大小，将地震数据体数据分解为地震数据子块，并将其读入计算机内存中；

所述的将地震数据体数据分解为地震数据子块，是将地震数据体数据采用八叉树的结构进行2×2×2的分解，分成地震数据子块，使八叉树的每一个结点对应一个相应的地震数据子块，各地震数据子块存入磁盘中备用；

当地震数据子块属于下列3种情况时，对地震数据子块按八叉树结构进行再次分解；

①地震数据子块中体素的一致性小于用户所确定的临界值；

②地震数据子块的数值大于计算机内存的数值；

③地震数据子块的数值大于用户所确定的最小地震数据子块的数值；

所述的地震数据子块中体素的一致性是指地震数据子块中体素的相似性；

3、将地震数据子块分解为地震数据分块：

根据计算机显存的大小，将地震数据子块分解为地震数据分块，并将其读入计算机显存中；

所述的将地震数据子块分解为地震数据分块，是将地震数据子块数据采用八叉树的结构进行2×2×2的分解，分成地震数据分块，使八叉树的每一个结点对应一个相应的地震数据分块，以得到更小的数据块，并将其读入计算机显存中；

当地震数据分块属于下列3种情况时，对地震数据分块按八叉树结构进行再次分解；

①地震数据分块中体素的一致性小于用户所确定的临界值；

②地震数据分块的数值大于计算机显存的数值；

③地震数据分块的数值大于用户所确定的最小地震数据分块的数值；

所述的地震数据分块中体素的一致性是指地震数据分块中体素的相似性；

4、将地震数据分块采用视觉感知模型进行处理：

在显存中，采用视觉感知模型，将地震数据分块分解为强边、细节和平滑三种不同特性的部分；