CN106201673A - 一种地震数据处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种地震数据处理方法及装置，所述方法包括：采集单道地震数据，生成地震数据中的炮集记录；从预设节点中确定主节点与从节点，在所述主节点上对所述炮集记录地震数据进行预处理；在所述主节点上对所述预处理后的炮集地震数据建立输出数据索引，生成第一文件；所述第一文件包括用于分配数据的累加器和统计个数；发送所述炮集记录信息和第一文件至所述从节点；所述主节点统计目标节点数，为所述目标节点分配任务；所述目标节点获得任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。本申请实施例提供的地震数据处理方法及装置，可以提高地震数据的处理效率。

Description

一种地震数据处理方法及装置

技术领域

本申请涉及地球物理勘探技术领域，特别涉及一种地震数据处理方法及装置。

背景技术

随着石油勘探技术的不断发展，在物探地震数据处理技术中，对新的物探方法和技术需求越来越高，如波场延拓基准面校正这类物探方法和技术需要高效的计算机运算能力支持。

对物探技术领域而言，计算机并行技术的使用还是一个比较前缘的技术，很多方面与其它需要并行计算的领域不同，其中最重要的一点就是地震数据处理数据量庞大，计算机在并行计算的同时不同的计算机之间就面临着很大的数据和信息交换。仅仅通过依靠电子器件的进展，单方面通过串行计算来达到提高地震数据处理速度的要求，已经远不能满足先进物探技术科学领域对计算机高速运算能力的需要。这就要求人们改进计算机结构，通常的办法是把一个串行计算机上的工作任务分配到多个计算机节点上去完成，以便大幅度地提高地震数据处理速度和效率，从而实现以较低的投入，在更短的时间内解决相同的问题或在相同的时间内解决更多更复杂的问题，这就是地震数据资料处理计算机并行技术。

图1示出了目前的地震数据处理方法所采用的计算机处理过程示意图，根据图1的示意图，现有的地震数据处理方法，将并行的所有节点作为主节点，并利用主节点来控制读写数据、分发数据、接收数据的任务。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的并行方法需要读取所有需要延拓的地震数据，并把这些数据发送到各个从节点上，各从节点完成波场延拓后地震数据发回主节点，主节点接收数据后写入磁盘，由于从节点的计算能力经常不一样，所以从节点经常需要等待，等待主节点处理完相应的任务后再接收下一个从节点发回的地震数据。因此现有的地震数据处理方法会花费过多的并行计算时间，严重地影响并行计算的效率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种地震数据处理方法及装置，以提高地震数据的处理效率。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种地震数据处理方法及装置是这样实现的：

一种地震数据处理方法，包括：

采集单道地震数据，生成地震数据中的炮集记录；

从预设节点中确定主节点与从节点，在所述主节点上对所述炮集记录地震数据进行预处理；

在所述主节点上对所述预处理后的炮集地震数据建立输出数据索引，生成第一文件；所述第一文件包括用于分配数据的累加器和统计个数；

发送所述炮集记录信息和第一文件至所述从节点；

所述主节点统计目标节点数，为所述目标节点分配任务；

所述目标节点获得任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。

优选方案中，所述预设节点的数量大于或等于2个。

优选方案中，所述主节点为1个，所述从节点至少为1个。

优选方案中，所述对炮集记录地震数据进行预处理，包括：给数据加道头；用写索引的方式确定炮，道，以及每个地震道数据的存储位置。

优选方案中，所述输出数据索引用于确定炮，道，以及每个地震道数据的存储位置。

优选方案中，所述统计个数包括：所述预处理后的炮集地震数据按最小单元划分的总个数；所述最小单元包括一个炮单元。

优选方案中，当所述目标节点将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储时，所述还包括：把累加器文件中记录的当前顺序号加1；判断累加器文件中的顺序号是否大于所述统计个数。

优选方案中，当所述判断结果为否时，所述方法还包括：为所述目标节点分配任务；所述目标节点获得所述任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。

一种地震数据处理装置，包括：数据准备模块、预处理模块、第一文件模块、发送模块、分配模块和至少一个目标节点模块；

所述数据准备模块，用于采集单道地震数据，生成地震数据中的炮集记录；

所述预处理模块，用于从预设节点中确定主节点与从节点，在所述主节点上对所述炮集记录地震数据进行预处理；

所述第一文件模块，用于在所述主节点上对所述预处理后的炮集地震数据建立输出数据索引，生成第一文件；所述第一文件包括用于分配数据的累加器和统计个数；

所述发送模块，用于发送所述炮集记录信息和第一文件至所述从节点；

所述分配模块，位于所述主节点，用于统计目标节点数，为所述目标节点分配任务；

所述目标节点模块，位于所述从节点，用于获得任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。

优选方案中，所述第一文件模块包括：累加器子模块和统计子模块；

所述累加器子模块，用于当所述目标节点将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储时，将累加器文件中记录的当前顺序号加1；

所述统计子模块，用于存储所述统计个数。

优选方案中，所述装置还包括：判断模块，用于判断累加器文件中的顺序号是否大于所述统计个数。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例公开的地震数据处理方法和装置，预先建立了用于表示存储处理后数据位置的输出数据索引，用于处理数据的节点在处理数据后，可以自行将处理后的数据存储至目标位置，而不需要将所有处理后的数据都返回至主节点，可以节省并行过程中主从节点接收和发送数据时间开销，并且可以很好地回避计算机并行中主从瓶颈问题，因此，可以缩短了并行时间，提高计算机并行的效率

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的地震数据处理方法中计算机处理过程示意图；

图2是本申请地震数据处理方法一个实施例的流程图；

图3是本申请地震数据处理方法中计算机处理过程示意图；

图4是本申请地震数据处理装置一个实施例的模块图；

图5是本申请装置实施例中第一文件模块的一个组成示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种地震数据处理方法及装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图2是本申请地震数据处理方法一个实施例的流程图。如图2所示，所述地震数据处理方法可以包括：

S101：采集单道地震数据，生成地震数据中的炮集记录。

所述地震数据处理系统可以采集单道地震数据，可以根据所述单道地震数据生成地震数据中的炮集记录。

S102：从预设节点中确定主节点与从节点，在所述主节点上对所述炮集记录地震数据进行预处理。

所述预设节点可以是所述地震数据处理系统中具备数据处理功能的计算机、处理器或服务器等。

所述地震数据处理系统可以从预设节点中确定主节点与从节点。所述预设节点的数量可以大于或等于2个。其中，所述主节点可以为1个，所述从节点可以至少为1个。

可以在所述主节点上对所述炮集记录地震数据进行预处理。

所述对炮集记录地震数据进行预处理，具体可以包括：给数据加道头；用写索引的方式确定炮，道，以及每个地震道数据的存储位置。

S103：在所述主节点上对所述预处理后的炮集地震数据建立输出数据索引，生成第一文件。

所述地震数据处理系统可以在所述主节点上对所述预处理后的炮集地震数据建立输出数据索引，并生成第一文件。

所述输出数据索引可以用于确定炮，道，以及每个地震道数据的存储位置。

所述第一文件可以包括用于分配数据的累加器和统计个数。

其中，所述统计个数可以包括：所述预处理后的炮集地震数据按最小单元划分的总个数。所述最小单元可以包括：一个炮单元。例如，所述炮集地震数据总共为5000炮的地震数据，那么所述统计个数的值可以为5000.

S104：发送所述炮集记录信息和第一文件至所述从节点。

所述地震数据处理系统的所述主节点可以发送所述炮集记录信息和所述第一文件值所述从节点。

S105：所述主节点统计目标节点数，为所述目标节点分配任务。

所述主节点可以统计目标节点数。所述目标节点可以为部分或全部所述从节点。

所述目标节点数可以为所述从节点的总个数，或者可以是空闲的从节点的总个数。

所述主节点可以为所述目标节点分配任务。

S106：所述目标节点获得任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。

所述目标节点获得任务后，可以根据所述输出数据索引，获取待处理的目标数据。

所述目标节点可以对所述获取到的目标数据进行处理。所述处理过程可以根据实际的数据处理方法来确定，本申请对此并不作出限定。

所述目标节点可以将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储，具体地，将所述处理后的数据按照所述输出数据索引存储至相应的位置。

进一步地，当所述目标节点将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储时，所述还可以包括：把累加器文件中记录的当前顺序号加1；判断累加器文件中的顺序号是否大于所述统计个数。

进一步地，当所述判断结果为否时，所述方法还可以包括：为所述目标节点分配任务；所述目标节点获得所述任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。

下面结合一个应用场景介绍本申请的方法实施例。以为波场延拓静校正处理例，首先可以采集地震数据，形成地震数据中的炮集记录，例如一共20000炮，图3是本申请地震数据处理方法中计算机处理过程示意图。如图3所示，地震数据处理系统中一共有5个从节点，分别为节点1,2,3,4,5。第一次任务分配是：从节点1完成第1炮的波场延拓处理；从节点2完成第2炮的波场延拓处理；从节点3完成第3炮的波场延拓处理；从节点4完成第4炮的波场延拓处理；从节点5完成第5炮的波场延拓处理；同时把作为累加器文件的累加器置入5，需要处理的单元总个数置入20000。每个从节点读入分配到需要延拓的数据后进行波场延拓处理，波场延拓完成后再把地震数据根据炮号按输出数据文件和索引的副本写入相应的磁盘，数据写入磁盘后，从节点再从数据累加器文件中读出累加器文件中记录的当前按顺序号，以及需要处理的单元总个数，如果读出的数值分别是6和2000。6小于20000说明任务还没有完成，这时累加器加1，累加器中的值变成7，然后这个从节点读出第6炮的地震数据进行波场延拓处理，每个节点都这样进行类似处理，累加器的数值就不断变大，直到读出的累加器数值为20001，这时所有数据波场延拓并行计算结束。

本申请实施例公开的地震数据处理方法中，预先建立了用于表示存储处理后数据位置的输出数据索引，用于处理数据的节点在处理数据后，可以自行将处理后的数据存储至目标位置，而不需要将所有处理后的数据都返回至主节点，可以节省并行过程中主从节点接收和发送数据时间开销，并且可以很好地回避计算机并行中主从瓶颈问题，因此，可以缩短了并行时间，提高计算机并行的效率。

图4是本申请地震数据处理装置一个实施例的模块图。如图4所示，所述装置可以包括：数据准备模块201、预处理模块202、第一文件模块203、发送模块204、分配模块205和至少一个目标节点模块206；其中，

所述数据准备模块201，用于采集单道地震数据，生成地震数据中的炮集记录；

所述预处理模块202，用于从预设节点中确定主节点与从节点，在所述主节点上对所述炮集记录地震数据进行预处理；

所述第一文件模块203，用于在所述主节点上对所述预处理后的炮集地震数据建立输出数据索引，生成第一文件；所述第一文件包括用于分配数据的累加器和统计个数；

所述发送模块204，用于发送所述炮集记录信息和第一文件至所述从节点；

所述分配模块205，位于所述主节点，用于统计目标节点数，为所述目标节点分配任务；

所述目标节点模块206，位于所述从节点，用于获得任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。

进一步地，图5是本申请装置实施例中第一文件模块的一个组成示意图。如图5所示，所述第一文件模块203可以包括：累加器子模块2031和统计子模块2032；

所述累加器子模块2031，用于当所述目标节点将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储时，将累加器文件中记录的当前顺序号加1；

所述统计子模块2032，用于存储所述统计个数。

进一步地，所述地震数据处理装置还可以包括：判断模块207，用于判断累加器文件中的顺序号是否大于所述统计个数。

上述实施例公开的地震数据处理装置与本申请的方法实施例相对应，可以实现本申请的方法实施例，并取得方法实施例的技术效果。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (11)

1.一种地震数据处理方法，其特征在于，包括：

采集单道地震数据，生成地震数据中的炮集记录；

从预设节点中确定主节点与从节点，在所述主节点上对所述炮集记录地震数据进行预处理；

在所述主节点上对所述预处理后的炮集地震数据建立输出数据索引，生成第一文件；所述第一文件包括用于分配数据的累加器和统计个数；

发送所述炮集记录信息和第一文件至所述从节点；

所述主节点统计目标节点数，为所述目标节点分配任务；

所述目标节点获得任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。

2.如权利要求1所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述预设节点的数量大于或等于2个。

3.如权利要求2所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述主节点为1个，所述从节点至少为1个。

4.如权利要求1所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述对炮集记录地震数据进行预处理，包括：给数据加道头；用写索引的方式确定炮，道，以及每个地震道数据的存储位置。

5.如权利要求1所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述输出数据索引用于确定炮，道，以及每个地震道数据的存储位置。

6.如权利要求1所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述统计个数包括：所述预处理后的炮集地震数据按最小单元划分的总个数；所述最小单元包括一个炮单元。

7.如权利要求1所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，当所述目标节点将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储时，所述还包括：

把累加器文件中记录的当前顺序号加1；

判断累加器文件中的顺序号是否大于所述统计个数。

8.如权利要求7所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，当所述判断结果为否时，所述方法还包括：为所述目标节点分配任务；所述目标节点获得所述任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。

9.一种地震数据处理装置，其特征在于，包括：数据准备模块、预处理模块、第一文件模块、发送模块、分配模块和至少一个目标节点模块；

所述数据准备模块，用于采集单道地震数据，生成地震数据中的炮集记录；

所述预处理模块，用于从预设节点中确定主节点与从节点，在所述主节点上对所述炮集记录地震数据进行预处理；

所述第一文件模块，用于在所述主节点上对所述预处理后的炮集地震数据建立输出数据索引，生成第一文件；所述第一文件包括用于分配数据的累加器和统计个数；

所述发送模块，用于发送所述炮集记录信息和第一文件至所述从节点；

所述分配模块，位于所述主节点，用于统计目标节点数，为所述目标节点分配任务；

所述目标节点模块，位于所述从节点，用于获得任务后，根据所述输出数据索引，获取目标数据，对所述目标数据进行处理，并将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储。

10.如权利要求9所述的一种地震数据处理装置，其特征在于，所述第一文件模块包括：累加器子模块和统计子模块；

所述累加器子模块，用于当所述目标节点将处理后的数据根据所述输出数据索引进行存储时，将累加器文件中记录的当前顺序号加1；

所述统计子模块，用于存储所述统计个数。

11.如权利要求10所述的一种地震数据处理装置，其特征在于，所述装置还包括：判断模块，用于判断累加器文件中的顺序号是否大于所述统计个数。